Intelligenze Artificiali e dintorni (parte 1)

@DrWatson

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guide hacker

 · 5 years ago

Salve a tutti! ;D In questo articoluzzolo sono raccolte un po’ di informazioni sulle IA (Intelligenze Artificiali) iniziando con qualcosa di più teorico e filosofico e concludendo con qualcosa di pratico. Qua dentro c’è poco o nulla di mio...mi sono dato al copia incolla perché prima di scriver qualcosa di mia produzione avrei dovuto studiare a lungo l’argomento...quindi questo articolo ha uno scopo di fornire delle basi e degli spunti ad ogni lettore per lo sviluppo di qualcosa di proprio, magari un bel bot come Electra (vedi l’articoletto)...

- Introduzione sommaria e senza capo ne coda ;D

L’introduzione che segue è tratta da “Le nuove frontiere della mente” di A.Sabatini e F.Ianneo. e lievemente rielaborata.

Sembra un libretto del cacchio ma è carino...con un’impostazione più storico-filosofica che pratica.

Come potete vedere qua c’è ben poco di mio;D

- La struttura del cervello

Il cervello, il centro nervoso più evoluto e raffinato sulla terra, è per ogni individuo un universo a se stante, composto e formato dalle esperienze del singolo, e quindi unico e irripetibile.

Dai primi ominidi ad ora la capacità del cervello si è triplicata, dando così al genere umano sempre crescenti possibilità di apprendere e svilupparsi.

Il cervello, organo nervoso dalla forma di “gheriglio” di noce, dal colore grigio-rosato e segmentato in scanalature.

Una generale suddivisione del cervello può essere la seguente:

• Cervello, diviso in due emisferi, quello destro e quello sinistro, intercomunicanti tra loro per mezzo del corpo calloso;


• Sistema limbico, l’origine di istinti ed emozioni, comprende l’ippocampo, l’amigdala, il giro del cingolo, il setto ed i corpi mammillari;


• Cervello viscerale, comprende talamo, ipotalamo, nucleo caudato;


• Tronco encefalico o celebrale, situato al di sotto dell’ippocampo, comprende anche il midollo allungato, che in unione al sistema reticolare attivante è responsabile della regolazione della soglia di attenzione.

- Il Neurone (non il mio ;DDD)

Immaginate una rete composta da miliardi di host che comunicano tra loro per elaborare un dato; questa potrebbe essere una rappresentazione della rete neurale che forma il cervello, e che è composta dai neuroni.

Il compito del neurone è quello di ricevere un impulso chimico-elettrico, elaborarlo e trasmettere a tutti gli altri neuroni collegati “l’output” raggiunto.

L’impulso chimico-elettrico che il neurone riceve modifica il suo stato di attività: può infatti essere inibita, eccitata o modulata.

Quando il messaggio ricevuto per mezzo dei dendriti supera una certa soglia di potenza, il neurone scarica in uscita, mediante l’assone, il suo canale di collegamento con altri corpi cellulari analoghi, un pacchetto, detto “spike”, che attraversa le diramazioni di microscopici condotti, che possono essere però lunghi anche un metro, e raggiunge gli altri neuroni.

Parti di queste “connessioni” sono anche le sinapsi, paragonabili a dei sockets o delle porte: sono delle strutture situate alle estremità di ogni settore dei condotti e hanno il compito di collegarli ad altri condotti o direttamente ai neuroni. La “frequenza di lavoro” dei neuroni varia da 1-5 herz in “modalità di riposo” a punte di 500 herz in momenti di intensa attività. Frequenze di lavoro ben lontane da quelle di un qualsiasi pc odierno.

- Automi finiti ed infiniti

Un dispositivo di input-output che, nella fase intermedia di operatività, possiede degli stati interni è definito macchina.

Quelle macchine che, limitate sia nell’input, nell’elaborazione intermedia, nell’output con degli stati ben determinati e funzionanti in intervalli distinti di tempo sono dette “automi finiti”. Il loro comportamento è controllato da regole deterministiche e la loro natura è di carattere computazionale.

L’azione di una di questo genere è identica ad una sequenza di calcolo formale ed è, quindi, l’esemplificazione di qualsiasi programma o calcolo formale.

Il processo seriale di acquisizione dati attraverso canali di input da parte di un automa finito soffre di una grande lentezza. La scarsa possibilità di operare sui dati è conseguenza delle regole semplici e ripetitive che governano la macchina: può infatti riconoscere, ad esempio, simboli specificati all’automa o particolari sequenze di maggior complessità degli stessi derivanti da regole, producendo sempre e comunque delle risposte che variano da un si ad un no.

Ciò che un automa finito non può fare è per cui elaborare dati sconosciuti che necessitano di astrazione e non derivanti direttamente dalle sue regole, cioè non sa riconoscere le proprietà co-appartenenti ad eventi o individui che gli si presentino nel tempo, non può e non riesce a categorizzare le regolarità nei diversi fenomeni della realtà. È questo invece che, di norma, l’essere umano compie, e di cui si occupa la scienza: trovare leggi universali che descrivano il funzionamento di classi di oggetti e situazioni.

La teorizzazione dell’automa infinito con il significato universale di “meccanico” e di “programma” o “procedimento sistematico che conduce ad un risultato” avvenne con la “macchina di turing”, di Alan Turing, nel 1936. La macchina di turing divenne la base della teoria della computabilità e servì a dare una descrizione più rigorosa di algoritmo. Turing ha cercato, con la sua macchina, di dare una nozione matematica astratta e non una macchina reale o un congegno costruito con materiali fisici: una generalizzazione che può trovare un’infinità di realizzazioni effettive.

Altri logici matematici si cimentarono a questa nozione della macchina di turing arrivando alla conclusione che il concetto d’algoritmo s’identificava con quello di funzione calcolabile.

La descrizione di Alan Turing riguardo la sua macchina è la seguente: una “macchina di Turing” non è altro che un automa infinito, ossia un automa che non ha limitazioni spazio-temporali percui con una memoria di classificazione illimitata con una conseguente capacità illimitata di riconoscimento.[...]

Un esempio di macchina di turing potete trovarla sul sito di master, con l’articolo “Macchina di Turing”

http://www3.cybercities.com/a/articoli/index.htm

[...]

- Conclusione: il mito del pan-tecnologismo

Stando ai risultati più recenti ottenuti nella ricerca sull'Intelligenza Artificiale e la struttura biologica del cervello si ha la sensazione che il mito dell'età tecnologica, su cui hanno molto discusso sociologi e filosofi, possa diventare realtà. Se la speranza dell'anti-tecnologia poteva, negli anni passati, nutrirsi della constatazione che la tecnologia è un puro mezzo, oggi tale speranza sembra essere sconfitta dalla certezza di molti ricercatori che le frontiere tecnologiche attuali saranno tutte varcate, fino a cancellare la “differenza ontologica” tra uomo e macchina. Alla base c'è la convinzione che ogni esperienza, essendo esperienza del cervello, sarà esponenzialmente migliorata. Ovviamente, il nostro corpo perirà come il nostro sistema nervoso, ma potremo avvalerci di un nuovo corpo, con organi di senso adeguati alla potenza della nuova macchina-cervello. L'età della mente inaugurerà la nascita di una nuova specie, transumana, un oltrepassamento dei vincoli che la natura, nel corso dei millenni, ha posto nella nostra struttura organica. Si verificheranno profonde trasformazioni nella civiltà globale del nostro pianeta. La conoscenza diverrà realmente un processo condiviso, olistico, a cui parteciperanno insieme robot coscienti e coscienze semi-robotiche. Ciò che oggi conosciamo come Internet raggiungerà un grado di sviluppo definitivo e completo. Il nostro ambiente sarà migliorato, la natura sarà salvata dal degrado attuale per mezzo di interventi tecnologici mirati al recupero delle risorse planetarie. La colonizzazione dello spazio avrà tutt'altro valore e mezzi rispetto alle spedizioni del xx secolo. Potremo vivere nello spazio per lungo tempo e attraversare distanze incredibili, fino ai confini del nostro sistema stellare. Sarà una società di infomorfi, ossia di esseri che non avranno più un corpo permanente, ma che sapranno gestire l'informazione ad un grado di semi-perfezione, senza sottoporsi ad alcuna educazione o periodo d'apprendimento faticoso e, spesso, noioso. La vita coinciderà con lo sviluppo di questo super-essere distribuito e reticolare. Di conseguenza, le nozioni di identità e personalità muteranno. La società infomorfa si avvarrà di nuovi princìpi organizzativi e sarà fondata sulla partecipazione di un'economia fluida, una trans-democrazia vicina a quella forma di convivenza che oggi chiamiamo “cyber-anarchia”, e di una meta-coscienza globale partecipata da tutti. La condivisione e cooperazione universale saranno i canoni della sopravvivenza di questa post-specie. La struttura dell'intelligenza globale sarà decisamente complessa. La produzione e distribuzione automatizzata di conoscenza sarà il prodotto economico più importante. Questo sistema non sarà, però, un gigantesco superorganismo, in quanto i componenti, a diversa scala, godranno di una relativa autonomia e privacy, mantenendo l'ineludibile bisogno della persona della propria libertà e sicurezza. Infatti, pur basandosi su un'architettura estremamente complessa e massimamente parallela, la rete estesa sarà composta da isole di stabilità e autosufficienza nei diversi settori della vita sociale. La maggior parte delle nozioni attuali saranno irrilevanti e senza valore per gli infomorfi. Non ci saranno più le dimensioni dello spazio e del tempo a guidare l'uso del nostro linguaggio e lo sviluppo della conoscenza. Noi siamo abituati ad usare comunemente espressioni che si riferiscono a spazi fisici - come “sotto”, “lontano”, “in alto”, “intorno” etc... -, ma esse non hanno significato in proposizioni che esprimono relazioni funzionali. I linguaggi degli Info-esseri non avranno necessariamente un rapporto di rappresentazione visuale ed uditiva: i messaggi semantici che saranno scambiati tra le interconnessioni intelligenti raggiungeranno una complessità tale da non poter essere comunicati con i “medium” lineari che oggi conosciamo. Per questo l'uso della parola potrebbe rivelarsi superfluo. Già attualmente si stanno compiendo esperimenti di interazione uomo-computer per mezzo della sola comunicazione del pensiero: nel laboratorio del “Wadsworth Center” di Albany, il neurofisiologo Jonathan Wolpaw, insieme al suo gruppo di ricercatori, sta mettendo a punto un apparato artificiale per il controllo mentale del computer, tramite l'influsso dei segnali elettrici delle reti neurali nel cervello. Le onde che si formano dal comune lavoro dei gruppi nervosi producono scariche elettriche che possono impartire un comando al calcolatore collegato, per mezzo di elettrodi, al sistema cerebrale di un individuo. Ciò che ancora non si riesce a capire è, comunque, quale tipo di impulsi porti a determinati effetti sullo schermo del computer. Infatti, spesso in questi esperimenti pensieri che non hanno direttamente lo scopo di far eseguire un compito al processore sono più efficaci nel controllo. Forse a causa della inveterata tendenza dell'uomo occidentale a pensare in termine di istanza metafisica, di fronte a tale futuribile l'uomo continua a problematicizzare la rappresentazione di un mondo governato dalla tecnologia. Si guarda con apprensione all'espansione completa delle capacità della nostra intelligenza: essa potrà comportare conseguenze negative e nocive per la nostra stessa sopravvivenza. È davvero un bene non morire più? Vivere per secoli non rischierà di portarci ad uno stadio di noia cronica e irreversibile? La risposta della maggioranza degli scienziati e degli uomini di cultura è negativa. Si pensa che avere a disposizione il tempo che vogliamo potrà soltanto giovare a tutte le cose che devono ancora essere conosciute e scoperte. Ma i limiti religiosi ed etici di un simile scenario di immortalità sono ancora forti: il superamento della “visione del mondo” individuo-centrica sarà in funzione dei sistemi umani allargati. Non che la persona singola non godrà più della dignità suprema che le spetta come soggetto cosciente e dotato di capacità di scelta: è chiaro, però, come i metri di giudizio dovranno mutare in riferimento alle innovazioni strutturali e mentali del nostro stesso essere oltre-umani. Tutti i problemi che oggi riguardano l'etica subiranno un cambiamento di prospettiva, divenendo molto meno gravi di quanto lo siano oggi. La nostra forma di vita sarà in tutto radicalmente differente: diventeremo i “figli della mente”, il risultato vivo e autoconsapevole di una transizione epocale nell'universo. Questo scenario, per molti ancora troppo futuribile, si fonda - è inutile negarlo - su una dose massiccia di “computazionalismo forte”. Accanto all'incondizionata fiducia degli addetti ai lavori, sta avanzando negli ultimi tempi una posizione che punta sulle caratteristiche “biologiche” dell'IA. La “teoria dell'intelligenza emergente” potrebbe essere la sigla più adeguata per denotare tutta una serie di ipotesi che - lo abbiamo visto - fa capo agli sforzi del connessionismo e dell'Artificial Life. Il concetto di “emergenza” racchiude il senso di tale visione alternativa, post-riduzionista: una serie d'ipotesi che mirano alla produzione di una futura mente artificiale utilizzando le regole della natura. L'emergenza compare, molto probabilmente, in un sistema unico composto da parti interagenti: sia la vita che la mente potrebbero condividere una simile caratteristica. In tal senso, le proprietà di una organizzazione collettiva appartengono alla totalità dell'organizzazione, e non possono essere attribuite ai singoli elementi che compongono olisticamente l'intero. Ciò che, quindi, s'impone all'attenzione degli studiosi dei fenomeni complessi auto-organizzati è proprio la “soglia” di sviluppo di un preciso fenomeno di qualità diversa, determinato da caratteri previsti dalla materia. Infatti, quest'ultima potrebbe spontaneamente innescare un processo “intelligente” di strutturazione organizzata ad un certo stadio critico della sua disposizione auto-regolata. Anche la coscienza incarnata dell'uomo potrebbe rappresentare il risultato di un simile processo. Seguendo questo quadro teorico, per ottenere una simulazione soddisfacente delle proprietà di una mente biologica dovremo, dunque, riferirci ad una visione della Fisica alquanto differente da quella di Newton: forse anche da quella di Einstein. Ciò conduce ad ipotizzare che l'autoriflessione dell'umanità non è un particolare insignificante nel cosmo: forse davvero l'universo potrebbe rispecchiarsi nella coscienza per osservarsi ed evolversi. Il processo globale di vita, morte e riproduzione potrebbe inglobarci come elemento indispensabile alla traiettoria da esso percorsa. E l'ultima fase di tale evoluzione olistica potrebbe essere l'espansione della coscienza a scala planetaria. L'inizio di questo stadio sembra già iniziato con la “rete neurale mondiale”: Internet. L'umanità si appresta a realizzare la membrana mentale che ricoprirà tutto il pianeta: l'emergenza di un'intelligenza globale sembra non lontana. La nuova frontiera della mente sarà la creazione dell'anima della natura: quest'ultima vuole diventare cosciente. Sembra evidente che la tecnologia, passando da una dimensione puramente strumentale (realizzatasi nella fase di massima applicazione della macchina al processo industriale) ad una regolata dall'informazione, venga assunta come l'equivalente della essenza stessa della realtà e dell'esistenza umana; per arrivare ad una chiara impostazione metafisica, dal momento che l'intero universo possibile verrebbe identificato con un sistema dinamico informazionale. L'antico principio “dell'essere”, fondamento di ogni pensare metafisico, ora viene a calarsi dentro un mondo computazionale costretto a fornire risposte intorno alla vita allo stesso modo e con la stessa intensità con cui la cultura occidentale ha cercato di coniugare il tutto (l'essere come fondamento e come orizzonte) con l'individuo. La convinzione di molti che la tecnologia demitizzi la metafisica per ricacciarla nell'angolo residuale del “non-scientifico” paradossalmente si trova a dover fare i conti con una nuova metafisica: affermazione e apologia della ricchezza della mente nelle sue nuove, infinite possibilità di espansione. Per un certo verso si deve anche riconoscere che la nuova realtà emergente dalle attuali ricerche sulle frontiere della mente più che chiudere il vecchio rapporto dell'individuo con le questioni metafisiche rinnova la forza della interrogazione sull'origine e destino del mondo e dell'uomo come parte di esso, fornendo al sapere filosofico strumenti più raffinati per cogliere l'essenza intima del reale. Si conferma, così, la speranza della scienza di fornire all'uomo ulteriori mezzi per realizzare il baconiano sogno del dominio dell'uomo sulla natura. Ma l'espansione della conoscenza, così come le moderne teorie biologiche e computazionali ci consegnano quotidianamente, contiene in sé anche il rischio di considerare chiusa un'epoca della storia umana per ritenerla obsoleta e figlia dei miti antichi non superati neppure dal razionalismo della cultura moderna. La via più feconda per comprendere l'evoluzione dell'uomo è quella di vederla, pur nelle discontinuità storicamente verificatesi, come un'avventura il cui soggetto principale resta l'umanità.

Qui si conclude la mia introduzione, anche questa, come detto sopra, “rippata e riadattata” da Le nuove frontiere della mente.

Vi invito, in particolare per quanto riguarda questa ultima parte, a come tutto ciò di cui si parla coincide con un surrogato dei sogni dell’uomo...
Chi ha voglia di discutere di questo può contattarmi...magari si può metter su un ng ma non credo interesserà molti;D
Cmq vi lascio ad alcuni saggi trovati per la rete e messi qua sopra in modo un po’ disordinato e sommario ma credo sufficienti per creare spunti e riflessioni...

Il Pensiero Meccanico

di Oscar Bettelli
obettelli@cesia.unibo.it

Presentazione

Il seguente libro tratta dei processi di pensiero e in particolare del pensiero meccanico. Con pensiero meccanico si intende raccogliere sotto un unico concetto tutte le prestazioni che un sistema informatico di elaborazione di dati riesce a produrre. In particolare una memoria supportata da processi di elaborazione costituisce quanto e' necessario per la generazione di cio' che viene definito come pensiero meccanico. Nel testo vengono trattati problemi e sviluppi tipici del pensiero speculativo in generale, legati alla esperienza umana.

Capitoli

• Il pensiero meccanico


• Astrazione e generalizzazione


• Entropia e comunicazione


• Il pensiero globale


• Conclusioni

Il Pensiero meccanico

Il seguente saggio tratta del pensiero in particolare del pensiero meccanico. Prima di affrontare i meccanismi del pensiero occorre fare alcune assunzioni in relazione alla sede del pensiero umano: l'essere umano visto come organismo biologico pensante.
L'uomo osserva il mondo dal proprio punto di vista unico e particolare. I sensi sono i canali afferenti alla coscienza che consentono all'io di rendersi conto della realtà ed interagire con essa.
In questo processo di conoscenza e percezione l'io e' completamente isolato dal mondo e dalla società.

Ogni informazione trasportata (percepita) dai sensi verso l'io viene interpretata in maniera soggettiva; noi vediamo attraverso i nostri occhi e potremmo cercare l'informazione sotto forma di immagine visiva rappresentata da stimoli nervosi lungo tutto il cammino che dall'occhio raggiunge l'io, in questa analisi pero' non troveremmo nulla ne informazione ne l'io ma solo potenziali elettrochimici che si propagano da un punto ad un altro del sistema nervoso.
Dal momento in cui l'uomo comincia a dubitare dei propri sensi ricade in un solipsismo assoluto in cui anche l'esistenza della realtà diviene problematica: ogni percezione potrebbe essere un'illusione.

Ogni atto percettivo consiste in un lavorio di azioni e messaggi trasmessi ed elaborati contestualmente, il che lascia aperta la possibilità ad errori di trasmissione e in ultima analisi suggerisce la fallacia potenziale dei sensi.
L'uomo è limitato nel tempo e nello spazio; in particolare percepisce solo una limitata zona di spazio in un breve istante di tempo. E' la memoria che ricuce il vissuto in una trama coerente in grado di fornire quella stabilità di percezione che consente al pensiero di elaborare i concetti più o meno astratti.

La memoria consente l'interpretazione della percezione sulla base della storia del soggetto ed è sulla base del contenuto della memoria che il soggetto crea le proprie aspettative (o credenze) sul futuro e sulla realtà. La configurazione dei potenziali elettrochimici contiene il messaggio che dall'esterno raggiunge il senso interno; è in questa fase che si presenta impellente il problema semantico, ovvero di senso del messaggio stesso: quali proprietà deve avere il messaggio per essere comprensibile e quali meccanismi sono necessari per la sua comprensione ed interpretazione?

Nella rappresentazione interna della memoria il tavolo percepito non è un tavolo e probabilmente non è nemmeno una unica rappresentazione di un tavolo ideale; ebbene come si crea il nesso interpretativo che consente al soggetto che vede il tavolo di affermare: "questo è un tavolo".
Il processo conoscitivo risulta in ultima analisi composto da una incessante creazione e distruzione di credenze in cui gli eventi si rinforzano con il ripetersi, in sostanza ogni evento si presenta con una certa probabilità di avverarsi (di essere percepito), e la mente cerca costantemente di valutare quale livello di affidabilità possiamo attribuire ad ogni evento.

Se chiudo gli occhi il tavolo che vedevo un istante fa scompare; qual'è il grado di affidabilità che posso avere sul fatto che riaprendo gli occhi il tavolo sia ancora al suo posto? La "credenza" che il tavolo sia ancora lì si basa sulla ripetibilità della percezione ed in ultima analisi sulle teorie che utilizzo per interpretare il mondo compresa la "credenza" sulle leggi naturali che dal mio punto di vista e sulla base della mia esperienza governano il mondo esterno.
Un prestigiatore potrebbe far scomparire il tavolo sotto i miei occhi.

Una importante funzione del pensiero risiede nella capacità di focalizzare l'attenzione su alcuni aspetti della percezione che siano maggiormente significativi rispetto allo sfondo, la mente sarebbe bloccata nella propria attività se dovesse analizzare in dettaglio ogni aspetto dell'esperienza percettiva, occorre trascurare parte degli stimoli per prestare attenzione alle informazioni più significative.

Questo processo di sintesi avviene per lo più automaticamente, senza pensarci: le decisioni vengono prese istintivamente, ovvero attraverso scorciatoie fuori dal controllo del pensiero razionale. Nell'atto percettivo, nella retina dell'occhio, si realizzano elaborazioni che consentono una prima sintesi dei messaggi visivi. La presenza di queste elaborazioni fin dal primo istante percettivo suggerisce la possibilità che il messaggio sia continuamente filtrato ed interpretato durante tutto il tragitto all'interno del sistema nervoso.

Da questo punto di vista i sensi non sarebbero solo i canali di comunicazione tra l'esterno e l'interno ma parteciperebbero attivamente alle funzioni cognitive proprie del sistema nervoso. La percezione consiste dunque di processi in divenire in cui solo la possibilità di ripetere continuamente l'esperienza consente lo stabilizzarsi degli oggetti ed il loro stagliarsi sullo sfondo.
L'oggetto nel suo rappresentarsi nella memoria produce l'effetto assolutamente non secondario di generare il concetto: l'idea dell'oggetto.

La rappresentazione dell'oggetto nella memoria trascende l'esperienza percettiva e costituisce il primo passo verso il pensiero astratto. L'attenzione può dunque rivolgersi verso l'interno e il pensiero può speculare a prescindere dalla percezione ma basandosi unicamente sui concetti o in altri termini sulle tracce mnesiche presenti nella memoria. Ma anche la memoria può essere fallace e in particolare il pensiero può modificare il contenuto della memoria stessa compiendo elaborazioni sulle tracce mnesiche che prescindono da ogni legame percettivo.

Il pensiero astratto consente il volo pindarico della fantasia slegato da ogni dato concreto basato sulla percezione della realtà. Tutto diviene possibile.

Il pensiero razionale deve allora fare uno sforzo per ristabilire il contatto con la realtà principalmente tramite la verifica sperimentale delle teorie astratte sulle leggi naturali, confrontando costantemente le "credenze" sul verificarsi degli eventi con la prova concreta e sensoriale dell'effettiva percezione degli eventi medesimi.

Il linguaggio pur essendo pura convenzione soggettiva, consente all'individuo essenzialmente ed inevitabilmente isolato nella propria esperienza soggettiva, di confrontare le proprie teorie sul mondo con quella di altri esseri umani, "ipotizzando" di condividere la stessa esperienza percettiva.

Ogni testa contiene un mondo a sé stante ma è convinzione diffusa che sia possibile comunicare le proprie esperienze attraverso il linguaggio, anche se alcuni (i mistici in particolare) sostengono la essenziale incomunicabilità di determinate esperienze.

La coordinazione dei diversi canali sensoriali, vista udito tatto gusto olfatto, permette alla mente una maggiore affidabilità sulla reale consistenza dell'oggetto percepito. La concomitanza di pareri concordi sui fatti descritti tramite il linguaggio permette alla mente di accrescere l'affidabilità delle credenze sottintese. Osservo questo tavolo e dico: "questo tavolo esiste".

Il parere di altre persone che osservano il tavolo può confortare la mia credenza sull'esistenza del tavolo, accettando l'ipotesi che anche altre persone possano avere il mio stesso tipo di esperienza. Ma quale atteggiamento assumere nei confronti di qualcuno che negasse la mia personale esperienza?
Il dilemma sembra non avere soluzione, fintanto che vi è accordo sull'oggetto della percezione la comunicazione può rafforzare le singole credenze ma nel momento in cui vi è disaccordo il linguaggio di per sé si dimostra insufficiente.

Quale atteggiamento assumere nei confronti di una persona che ha vissuto un'esperienza unica ed irripetibile che sia in contrasto con le credenze comunemente accettate? Il tavolo suppongo continui ad esistere anche quando non l'osservo, baso questa credenza su una proprietà di continuità dell'esistente, un esistere assoluto che però risulta in netto contrasto con l'osservazione del continuo divenire e mutevole proporsi dei fatti dell'esperienza.

La realtà cambia continuamente, ma senza il conservarsi (limitato nel tempo) di oggetti che possano essere ripetutamente osservati il processo della memoria sarebbe assolutamente impossibile.
Il processo conoscitivo costruisce i propri pilastri per poi demolirli man mano che il processo stesso avanza.
L'uomo non nasce già adulto ma costruisce la propria conoscenza per gradi partendo dalla base sensoriale.
Il bambino esplora il mondo senza avere sovrastrutture concettuali, egli utilizza i propri sensi e il suo pensiero non è ancora verbalizzato. Il fanciullo alla ricerca della "verità" ha bisogno di certezze e chiarezza piuttosto che di dubbi e confusione.

Il pensiero nasce facendo affidamento sui dati sensoriali, solo successivamente, di fronte ad esperienze contraddittorie, l'uomo si rende conto dell'inaffidabilità dei sensi e delle proprie strutture cognitive.
Quando gli strumenti concettuali per spiegarsi l'andamento degli eventi divengono insufficienti, allora subentra la crisi spesso accompagnata da un profondo travaglio interiore.

La scienza stessa procede in modo analogo, essa costruisce le proprie certezze sulla base del processo storico per poi abbatterle o ridimensionarle quando gli esperimenti non concordano più con le vecchie teorie. E' risaputo quanto travagliato sia stato il percorso della scienza, come ostinatamente la comunità scientifica si aggrappi al corpo dei risultati concettuali conquistati faticosamente nel tempo; eppure la scienza stessa ammette di non poter conoscere la "verità" ma di approssimarla sempre di più e proclama di essere disposta ad abbandonare ogni dogma si rendesse necessario per il progresso e l'ampliamento delle conoscenze.

Gli eventi iniziali creano i primi solchi che guidano l'interpretazione degli eventi futuri, avviene una sorta di retroazione positiva in cui le prime tracce si rinforzano determinando la direzione dello sviluppo successivo; una volta che i solchi si sono stabilizzati e rinforzati diventa estremamente difficile un cambiamento radicale della topologia del territorio mnesico. La memoria appare come un terreno su cui mano a mano si vengono a formare i fiumi seguendo i percorsi tracciati durante le prime piogge.

La storia dell'individuo appare quindi fondamentale per la sua formazione.
Nonostante ciò il pensiero razionale non è in grado di abbracciare tutto quanto corrisponde all'organismo umano, sia dal punto di vista fisiologico che dal punto di vista cognitivo.

Esistono processi innati che governano il pensiero per non parlare del condizionamento che i bisogni fisiologici hanno sul pensiero stesso. Da dove scaturisca la volontà rimane un punto oscuro se consideriamo il processo cognitivo come mera trasmissione ed interpretazione di segnali.
L'uomo considerato come organismo vivente e pensante è ancora troppo complesso per poterlo comprendere appieno.

Possiamo però tentare di definire un tipo di pensiero più semplice basato sulla memoria e sui processi elaborativi: il pensiero meccanico. La realizzazione più eclatante di un tale tipo di pensiero è il computer. Il pensiero meccanico si realizza come elaborazione di informazioni.

Il primo passo consiste nel processo di rappresentazione delle informazioni in particolare vi sono due ambiti in cui le informazioni sono rappresentate il mondo esterno e la memoria interna. La memoria è collegata al mondo esterno tramite canali di comunicazione.
Ogni informazione che transita in un canale di comunicazione deve essere codificata sulla base dei possibili stati elementari che il canale può supportare, e questa è una prima fondamentale limitazione.
Il fatto che il canale di comunicazione debba essere strutturato a priori implica che la macchina pensante deve essere stata progettata e che non può auto-crearsi con una sequenza di passi autocostruttivi.

In effetti un canale di comunicazione può evolversi per passi successivi consentendo la trasmissione di informazioni sempre più vaste, però questo implicherebbe che il significato associato ad ogni segnale debba essere esso stesso di tipo dinamico, ovvero soggetto all'evoluzione. Lasciamo questa possibilità in sospeso.

Consideriamo un canale di comunicazione che colleghi una memoria con il mondo esterno in modo che ad ogni informazione presente nel mondo associ una rappresentazione tipica nella memoria. Senza ulteriori strutturazioni i processi che agiscono sulla memoria non potranno far altro che rilevare coincidenze di segni ovvero somiglianze presenti nelle rappresentazioni in memoria.

Ogni tipo di relazione logica presente nel mondo si trasformerebbe in una relazione spaziale relativa a segni memorizzati. I processi che agiscono sulla memoria potrebbero isolare, associare e confrontare le rappresentazioni delle rispettive informazioni.

La percezione di un oggetto nel mondo corrisponderebbe in tal caso alla rilevazione di costanti ed uniformità nei segnali di ingresso. La ripetizione della trasmissione e registrazione consentirebbe la creazione di entità (idee) corrispondenti in memoria. Unione ed intersezione di insiemi sarebbero le uniche possibilità di elaborazione a disposizione dei processi attivi sulla memoria.
Possiamo però già ipotizzare la creazione di categorie o raggruppamenti in grado di strutturare la memoria. A questo punto possiamo ipotizzare un ulteriore fase di sviluppo: la rappresentazione delle categorie.

In tale fase relazioni di natura diversa, per esempio l'appartenenza, diverrebbero a loro volta relazioni di tipo spaziale.
Aggiungendo ulteriori canali di comunicazione gli algoritmi di gestione potrebbero cercare di evidenziare le sincronicità tra gli eventi registrati. In tal modo potrebbero svolgere funzioni di riconoscimento degli oggetti.

Manca a questo punto un aspetto fondamentale: la macchina così progettata non ha scopo alcuno, non ha iniziativa, non ha nessun fine da raggiungere. Potrebbe reagire meccanicamente a determinati stimoli mostrando di riconoscere determinati oggetti ma non avrebbe alcuna intenzionalità. Quando ritraiamo un braccio dal fuoco lo facciamo istintivamente come reazione automatica al dolore; il nostro prototipo di macchina pensante è in grado di simulare un simile comportamento.

Supponiamo ora che il mondo esterno sia ristretto al mondo del linguaggio; la nostra macchina dovrebbe comprendere le nostre domande e rispondere in maniera pertinente. La macchina potrebbe imparare a riconoscere le singole parole ed ad associare ad esse altre parole ma senza una struttura sintattica (a priori) ben difficilmente sarebbe in grado di formulare una risposta anche solo grammaticalmente corretta.
Per non parlare della semantica che sarebbe necessaria ad una corretta interpretazione delle domande.

Il nostro modello si dimostra troppo semplificato, ma consideriamo ambiti più complessi in cui tramite programmi sofisticati il computer dispone di strategie sufficienti per rispondere con cognizione di causa alle nostre domande.
Non mi soffermerò sulle caratteristiche tecniche che dovrebbero avere tali programmi ma supponiamo che ad ogni domanda che poniamo alla macchina ne ottenessimo una risposta pertinente.

Questo comportamento lo possiamo definire come pensiero meccanico. Anche se non esiste un soggetto che capisce la domanda, la macchina nel suo complesso rispondendo a tono mostra un comportamento intelligente.
Un comportamento di questo tipo potrebbe essere competitivo con le prestazioni del cervello umano?
Per esempio una tale macchina potrebbe mentire?

La memoria del computer è estremamente affidabile anche se ha dei limiti di capacità ed anche i processi elaborativi lo sono.
Può essere una tale macchina creativa?
Quali processi occorre aggiungere per ottenere risposte non ripetitive?

Inserendo processi casuali si ottengono risposte che di volta in volta sono differenti e la macchina sembra possedere una propria personalità. Si possono inserire parametri condizionati a soglie di reazione per guidare la macchina verso un certo tipo di risposte.

E' evidente comunque che la macchina non possiede la ben che minima possibilità di prendere l'iniziativa, per far ciò occorre dotare la macchina di scopi che la spingano all'azione. Una possibilità è quella di inserire un meccanismo di "premio" per determinate azioni particolarmente apprezzate.
Un tale meccanismo spingerebbe la macchina ad evolversi per il raggiungimento del premio: comincerebbe a selezionare quelle risposte che rendono massimo questo fine. Certo che fornire scopi a macchine di questo tipo le renderebbe particolarmente pericolose.

Mentre mostra evidenti difficoltà ad eseguire compiti legati alla percezione il pensiero meccanico si dimostra efficiente nella realizzazione di compiti astratti quali la manipolazione di categorie e concetti. In realtà il computer si trova a proprio agio quando i compiti che deve svolgere sono ben strutturati.
Il lavoro di codifica e rappresentazione delle informazioni (dati) è un compito fondamentale del programmatore. Infatti le frontiere dell'informatica si trovano nei campi di ricerca relativamente alla strutturazione automatica delle informazioni.

Quanta parte di pensiero meccanico costituisce il nostro pensiero?
Una fondamentale scoperta della psicoanalisi moderna è costituita dal concetto di inconscio. Molte risposte e comportamenti dell'uomo non sono vagliate direttamente dal pensiero razionale ma derivano dall'inconscio.
L'inconscio influenza pesantemente l'umore e gli impulsi portanti nel comportamento di un individuo.

Le reazioni stereotipate a cui inconsciamente siamo subordinati, per condizionamenti che hanno origine nella storia individuale, seguono le leggi del pensiero meccanico: sembrano infatti risposte automatiche.
La coscienza sembra essere la punta di un iceberg collegata al un intero universo sommerso.
Il pensiero matematico è il pensiero razionale per eccellenza e si sviluppa nel mondo delle idee e dei concetti.
Il tentativo di formalizzare la matematica ha messo in luce quanto di questa disciplina possa essere riprodotta tramite il pensiero meccanico.

La rappresentazione degli oggetti e delle relazioni in termini di concetti matematici è analoga alla rappresentazione delle informazioni in un sistema informatico: le regole di deduzione della logica possono essere realizzate tramite algoritmi implementabili a calcolatore. In effetti, da un punto di vista formale, una volta definiti gli assiomi tutti i teoremi non sono altro che tautologie.
Godel ha dimostrato che un sistema formale non è completo: esiste sempre una proposizione che è vera ma non dimostrabile. Da ciò si desume che il pensiero meccanico non può afferrare completamente la realtà.

Tramite il pensiero meccanico è possibile ottenere risposte correlate a determinate domande, ma fino a che punto tali risposte "dipendono" necessariamente dalle domande stesse; fino a che punto esse sono pertinenti ovvero significative?

Esiste il libero arbitrio?

Sembrerebbe che ad un certo punto nella catena di trasformazioni di rappresentazioni e trasmissione di segnali intervenga un elemento del tutto estraneo che produce un effetto di "comprensione" dei messaggi. Il processo per cui il messaggio che dall'esterno arriva all'interno riceve un nuovo aspetto che non esisteva in origine: viene interpretato!
Allora la comunicazione non è più a senso unico, dall'esterno all'interno, ma procede in due sensi ovvero anche dall'interno all'esterno.

Non come mera risposta automatica ma come messaggio arricchito di elementi che si originano squisitamente all'interno. Siamo tornati alla coscienza dell'individuo.
Di nuovo il punto di vista particolare che contiene unitariamente tutta la nostra esperienza vissuta, questo osservatorio da cui percepiamo il mondo e a cui ogni cosa viene riferita.

La nostra capacità costruttiva e speculativa si ferma di fronte a questo dato di fatto: il pensiero meccanico non riesce a spiegare la coscienza. Una legge della fisica afferma che l'entropia è destinata a crescere costantemente nell'universo.
Le informazioni trasmesse in un canale seguono la stessa legge. Se lasciate a se stesse le informazioni di disperdono tendendo ad un massimo di uniformità.

Il divenire della materia procede verso l'indifferenziazione.
Se osserviamo la natura ed in particolare gli esseri biologici notiamo invece che il divenire procede dall'indifferenziato al differenziato: in altri termini osserviamo il sussistere di un'evoluzione.

Dove trovare questo principio che procede contro la crescita dell'entropia?

Se ipotizziamo processi di crescita e riproduzione una legge, la legge della selezione naturale, consente l'evoluzione da forme semplici a forme più complesse: riproduzione mutazione e selezione consentono di procedere dal disordine verso l'ordine. Dal punto di vista dell'organizzazione delle informazioni memorizzate su un determinato supporto, l'evoluzione si realizza tramite processi di classificazione e categorizzazione.

Le leggi naturali si determinano tramite la possibilità di ripetere gli esperimenti di conferma o confutazione delle teorie fisiche. Ogni evento in natura può realizzarsi con una determinata probabilità.
Una volta che l'evento si è verificato la sua probabilità collassa al valore uno ovvero la certezza. Un evento unico ed irripetibile non può essere indagato dalla scienza. La nostra esperienza è costellata di eventi unici ed irripetibili.

Gli eventi più improbabili che si sono verificati rappresentano anche gli eventi più significativi al nostro giudizio.
Molto spesso eventi, all'apparenza casuali, si caricano di un significato particolarmente vivo e producono una notevole carica emotiva: a volte possono produrre un cambiamento decisivo nella nostra vita.
Il tentativo di trovare significati in queste coincidenze rappresenta un potente mezzo che il pensiero meccanico può utilizzare per trovare utili correlazione tra le informazioni memorizzate.

A volte non ci rendiamo conto di quanto stereotipate siano le nostre reazioni, spezzare i condizionamenti le abitudini consolidate costituisce un passo decisivo verso una maggiore consapevolezza.
Un evento particolarmente significativo può produrre questo effetto di rottura con convinzioni radicate che possono bloccare il flusso dei pensieri. Mentre per un computer la memoria è assolutamente fedele in un essere umano la memoria è in continuo divenire e pertanto fallace.

Le informazioni sono continuamente interpretate e modificate dal lavorio del cervello e la realtà si stabilizza riproponendosi continuamente.
Un messaggio trasmesso in un canale di comunicazione è soggetto ad errori a causa del rumore sempre presente; attraverso la ripetizione del messaggio è possibile trasmettere senza errori qualsiasi messaggio.
Gli stimoli pur essendo continuamente elaborati producono, col ripetersi costantemente, una stabilità di fondo del contenuto della memoria.

Nuovi concetti possono aggiungersi e crearsi, nuove categorie comparire e modificarsi, ma la dinamica della memoria trova stabilità nella stabilità del mondo esterno: ripetendosi lo stimolo si rafforza.
Ogni parola è connessa ad una miriade di parole e concetti, la mente umana esegue potenti sintesi in grado di trattare contemporaneamente intere classi di concetti: i livelli di astrazione si susseguono e si moltiplicano all'infinito.

Il pensiero razionale agisce alla superficie, manipolando concetti astratti ignorando l'enorme lavorio di base che sottintende alla realizzazione di concetti; lavorio costituito da generalizzazioni di cui il pensiero razionale non può essere cosciente proprio per non ritrovarsi bloccato nel proprio flusso naturale.

Il pensiero meccanico può simulare questo lavorio, manca però la fondamentale funzione tipica dell'attenzione che separa ciò che è pertinente da ciò che non lo è.
E' possibile immaginare un processo, basato sulla competizione tra sottoparti, che propone all'attenzione solo alcuni particolari o parti significative di un determinato messaggio.

Le informazioni in una memoria meccanica sono registrate in maniera fedele e il recupero di esse non può mai essere contraddittorio. Nell'essere umano la memoria è invece interpretata pertanto la ricostruzione fedele della storia passata diviene problematica. Ora in ciascuna testa esistono teorie sul mondo diverse e a volte inconciliabili: ognuno la pensa a modo suo.

In che senso allora è possibile la ricerca della "verità"?

In realtà esistono tante verità soggettive una per ogni testa.
Il fatto che viviamo tutti sotto lo stesso tetto non è sufficiente di per sé a cambiare questa tragica situazione: nel momento stesso in cui due teorie sul mondo divergono ecco che la realtà si biforca. In pratica si dice: vedremo a chi i "fatti" daranno ragione.
Ma esiste veramente questa realtà giusta che decide a quale teoria dare ragione; e se questi fatti che potenzialmente possono verificarsi non si verificano mai?

E' sul piano fenomenico che si scontrano le teorie; pertanto hanno veramente una dura vita le teorie trascendentali. Il fatto trascendente che spiega ogni cosa ma che non si cala nel mondo potrebbe anche essere vero ma giammai verificato.
Questa circostanza mina alla radice qualsiasi tipo di spiegazione esaustiva del comportamento della realtà: sono sempre possibili eventi che contraddicono qualsiasi teoria che si basi solo su eventi del passato.

La verità di per sé stessa non è verificabile.

Questa possibilità insita nella natura è suffragata con notevole evidenza dalla teoria fisica della meccanica quantistica: l'indeterminazione dei singoli eventi futuri è alla base del tessuto di cui è composta la materia.
Le leggi fisiche sono leggi sostanzialmente probabilistiche e in quanto tali sono soggette al collasso della probabilità quando un evento si verifica. Soggetti distinti possiedono (si presume) le stesse funzionalità conoscitive: gli stessi canali sensoriali, lo stesso linguaggio.

Le categorie concettuali che costruiscono nella propria mente sono invece assolutamente arbitrarie; solo per ragioni pratiche si verifica un accordo relativamente alle parole del linguaggio.
Dal momento che il pensiero procede per concetti il distacco dalla realtà sensibile diviene evidente ed in particolare la possibilità di disaccordo in visioni diverse diventa maggiore.

Il dialogo e lo scambio di idee possono aiutare nel tentativo di afferrare la realtà fenomenologica mentre la realtà trascendente rimane assolutamente nella sfera soggettiva. Il qui ed ora distrugge il tempo e lo spazio assoluti. La storia e la memoria si perdono nell'incessante divenire.

La legge di causa ed effetto trae la propria validità nel fenomenico: il legame con il passato viene reciso nel momento stesso in cui l'evento si verifica qui ed ora, e il futuro inizia soggiogato solo alla propria probabilità di divenire.
Le leggi di natura che conservano questo tavolo davanti ai miei occhi si rinnovano ad ogni istante e la memoria ne mantiene la traccia. Il nulla che diviene realtà e che ritorna nel nulla, ciò che rimane è solo il processo che nell'istante presente si manifesta.

Esiste comunque una continuità garantita dalle leggi di natura tra passato presente e futuro anche se il passato non è più accessibile al presente e il futuro ancora deve divenire.

Esistono vincoli di possibilità dettati dalla natura per impedire che l'evoluzione risulti caotica ed assolutamente imprevedibile.

Tutto è possibile ma occorre avere tempo a disposizione.

I processi possiedono una loro velocità di progressione ed il limite a tale velocità è conservata dalla legge fisica. Le relazioni tra gli eventi sono sostanziali e non occasionali: la realtà non contraddice mai sé stessa.

In che modo è possibile isolare le relazioni tra gli oggetti e in particolare le leggi di causa ed effetto tra gli eventi?

La ricerca di costanti ed invarianti presenti nelle rappresentazioni è l'unica possibilità a disposizione di una macchina dotata di memoria e di processi di elaborazione. In una tale macchina l'unica realtà è costituita dal contenuto della memoria e le relazioni tra le rappresentazioni sono le uniche possibili.

Come può il pensiero meccanico formulare una legge fisica: per esempio la legge di caduta dei gravi.
Innanzitutto dovrebbe essere in grado di isolare gli oggetti e tramite l'osservazione della dinamica degli stessi risalire alle leggi che ne governano il moto. Dovrebbe riconoscere che la percezione di un oggetto in movimento pur essendo diversa da istante ad istante si riferisce sempre allo stesso oggetto.

Dovrebbe stabilire e definire le proprietà degli oggetti per esempio la impenetrabilità degli oggetti solidi.
Infine dovrebbe poter ricavare la legge secondo la quale un oggetto lasciato libero di cadere effettivamente cade.
Una tale "teoria" dovrebbe essere ricavata dall'osservazione del comportamento dei corpi solidi e potrebbe essere corroborata da esperimenti di verifica ovvero osservazioni su eventi futuri.

Un essere umano è in grado di interagire attivamente con il mondo, in particolare è in grado di "provocare" tramite una azione deliberata l'evento che può confermare o confutare una particolare teoria interpretativa.
Per il pensiero meccanico non esiste questa possibilità, esso può solo elaborare informazioni provenienti dall'esterno rispetto alle quali non possiede alcuna capacità di interferenza deliberata. La capacità di predisporre un esperimento destinato alla verifica o confutazione di una particolare teoria richiede un atto libero della volontà.

Il pensiero meccanico reagisce agli stimoli ed elabora le informazioni ma non possiede alcun meccanismo in grado di creare autonomamente qualsiasi progetto finalizzato ad uno scopo che non sia pre-programmato ovvero pre-esistente al processo di interazione con il mondo. Una volta che l'analisi qualitativa determina la legge fisica è possibile procedere ad un'analisi quantitativa.

Pur essendo possibile programmare un computer al calcolo delle traettorie dei corpi in movimento con grande precisione, il pensiero meccanico si troverebbe in difficoltà ad estrapolare dall'esperienza le leggi matematiche del moto; infatti sarebbe tratto in inganno dalla moltitudine di aspetti particolari che intervengono nella percezione del moto.

I molteplici fattori in causa dovrebbero essere tutti isolati ed analizzati da un punto di vista di invarianti presenti nella percezione, il che renderebbe difficile stabilire una legge generale del tipo di quella newtoniana.
Il fatto che una piuma cade con un moto diverso da una palla di piombo trarrebbe in inganno la nostra macchina in quanto l'esperienza descritta si effettua in presenza dell'aria che introduce ulteriori parametri che dovrebbero essere contestualmente isolati.

Anche il concetto di cerchio perfetto sarebbe di difficile definizione per una macchina che analizzasse un mondo di cerchi reali. Passare da una configurazione di punti ad una legge matematica richiede qualcosa di più che la semplice categorizzazione. Si riaffaccia a questo proposito il mondo delle idee di Platone.

Gli esseri umani sono immersi nel mondo fenomenico e astrarre una legge fisica che risulta essere confermata dall'esperienza è sempre una notevole conquista dell'intelletto e del genere umano.
Individuare l'essenza di un fenomeno richiede un notevole livello di astrazione e di sintesi: occorre trascendere il particolare per raggiungere il generale, l'assoluto.

La ricerca dell'assoluto è una molla feconda e viva nell'uomo ma sottintende un processo di generalizzazione che non necessariamente corrisponde a "fatti" esistenti nel mondo.
Il procedimento scientifico procede dal particolare al generale ma poi ritorna obbligatoriamente al particolare, all'esperimento, per avere conferma della consistenza delle deduzioni teoriche. Quando l'esperimento non è attuabile allora si ricade nella metafisica, ovvero nella speculazione filosofica pura.

Il principio di non contraddizione è fondamentale per il pensiero logico ma la speculazione filosofica, seppur in maniera imbarazzata, non si arresta di fronte a dati contraddittori, essa deve proseguire la propria indagine accettando i limiti intrinseci che la logica stessa si pone.

Il dualismo tra onda e particella con cui la fisica deve fare i conti ripropone drammaticamente ciò che il pensiero orientale ha da sempre sottolineato: l'inconciliabilità degli opposti che sussistono entrambi ed anzi sono ragione l'uno dell'altro. Il sé e il non-sé, l'esistente e il nulla, eternamente contrapposti in un continuo divenire, un'alternanza tra aspetti complementari di una stessa realtà che rimane essenzialmente inconoscibile.
Comunque l'evento che si realizza possiede una propria dignità ontologica indipendente da qualsivoglia interpretazione si voglia dare. Il fatto è altro dalla "descrizione" o percezione del fatto, ed anche dalla traccia che il fatto stesso lascia nella memoria o nella storia.

Il pensiero meccanico può manipolare solo le rappresentazioni dei fatti, solo ciò che la propria memoria conserva; l'interazione col mondo è forzatamente mediata da canali di comunicazione che costituiscono i vincoli strutturali fondamentali con cui ogni processo interno deve fare i conti: il mondo è immediatamente filtrato e reso altro da sé.

Solo ciò che è possibile percepire esiste in quanto fenomeno, ciò che viene pensato esiste nella mente ma può non avere alcun riscontro nel mondo. Utilizzando le teorie sul mondo l'uomo può modificare l'ambiente secondo i propri usi e vantaggi.
Tanto più aumenta la conoscenza delle leggi fisiche tanto più è possibile manipolare la realtà per migliorare (o peggiorare) la qualità della vita.

La tecnologia che utilizza il corpo delle conoscenze acquisite ha dimostrato la propria potenza nella realizzazione dei prodotti di utilizzo pratico nella società contemporanea. Controllare e prevedere lo sviluppo temporale dei fenomeni fisici è il risultato più eclatante della scienza dei nostri giorni.

Qual'è la probabilità che domani il sole sorga di nuovo?

La conoscenza delle leggi che regolano il sistema solare ci fornisce una aspettativa maggiore rispetto alla pura constatazione che tutti i giorni il sole sorge ma contemporaneamente introduce la seppur lontana possibilità che il sole non compaia nel cielo a causa delle modifiche che le leggi fisiche rendono possibili nella configurazione del sistema solare.

L'esperienza di vedere sorgere il sole viene superata dal pensiero razionale che ha individuato il contesto e le cause in cui tale esperienza si verifica. Non è il sole che si muove ma la terra che gira.
Quale balzo di sintesi e di astrazione è stato necessario per raggiungere questo semplice risultato interpretativo di un fatto osservato. L'uomo si è posto da sempre al centro dell'universo.

Questa sensazione non può essere evitata, necessariamente l'uomo riferisce ogni esperienza a sé stesso collocandosi al centro del mondo fenomenico e non potrebbe essere altrimenti data la centralità dell'individuo rispetto al mondo soggettivo che percepisce l'altro da sé come esterno attraverso i sensi.

In questo senso l'uomo è la misura di tutte le cose. La scienza moderna ha scoperto quanto grande sia l'universo in realtà. L'uomo in questo universo non è affatto al centro ma vive su un pianeta di una stella di media grandezza collocata ai margini di una galassia qualunque in una miriade di galassie esistenti nell'universo.
Secondo la teoria del big-bang tutto ebbe inizio circa quindici miliardi di anni fa quando una enorme esplosione generò dal nulla tutto l'universo.

Il tempo e lo spazio si generarono in quell'istante, prima non esistevano. Tutta la massa dell'universo si creò dal nulla e cominciò ad espandersi, prima sotto forma di radiazione quindi sotto forma di particelle elementari.
La materia si organizzò in galassie e ammassi stellari continuando ad espandersi e a raffreddarsi producendo enormi esplosioni. Si crearono stelle e pianeti in un processo evolutivo che continua tuttora.
Gli astronomi possono dedurre dall'osservazione tramite potenti telescopi l'allontanarsi delle galassie: l'espansione dell'universo è ancora in atto.

Una radiazione di fondo ancora misurabile è un importante indizio che conferma l'ipotesi dell'esistenza della radiazione originaria. Anche l'uomo è il frutto di una lunghissima evoluzione che si perde nella notte dei tempi: miliardi di anni fa.

La teoria più accreditata di evoluzione della specie si basa sulla sopravvivenza del più adatto rispetto all'ambiente. I meccanismi principali sono: la riproduzione, la mutazione e la selezione.
E' possibile riprodurre a calcolatore questo meccanismo, in particolare si utilizza la tecnica degli algoritmi genetici.

Il pensiero meccanico utilizzando algoritmi genetici è in grado di far evolvere una popolazione di individui generati casualmente in generazioni sempre migliori rispetto ad un criterio prestabilito. Il presupposto fondamentale è che occorre essere in presenza di un processo di "riproduzione" degli individui. L'evoluzione per selezione funziona se e solo se esistono organismi in grado di riprodursi.

Un'altra osservazione in merito agli algoritmi genetici è che l'intervento del caso come motore creativo dell'evoluzione lascia evidenti tracce nelle soluzioni che se ne ricavano, ovvero nella struttura delle soluzioni si può osservare l'origine casuale delle mutazioni che hanno originato i nuovi individui: il caso lascia l'impronta di sé.
Il concetto di caso e il concetto di infinito sono estremamente utili per interpretare i fenomeni, infatti a causa dei limiti del nostro orizzonte percettivo non possiamo farne a meno. Gli eventi si presentano in maniera caotica e quando superano i limiti della nostra percezione ricorriamo al concetto di infinito.

Ma se consideriamo la realtà da un punto di vista fuori dal tempo e dallo spazio ogni evento è quello che è e non c'è più nulla di casuale nel suo verificarsi.

Se l'universo stesso è finito, anche se illimitato, cosa esiste di infinito?

Sul concetto di infinito si sono spremute le migliori menti matematiche ma la definizione di infinito sulla base dell'enumerazione si basa su un processo che si ripete nel tempo: che ne è di tale processo fuori dal tempo?
La distruzione del tempo da parte della fisica moderna con la teoria della relatività, esiste un tempo per ogni osservatore, produce un effetto devastante nella concezione del divenire del mondo.
Comunque la vita dell'uomo si svolge nel tempo e tutta la sua esperienza procede istante dopo istante secondo una sequenza ben determinata.

Il pensiero meccanico si svolge nel tempo tramite processi che eseguono passi di elaborazione uno dopo l'altro. Processi meccanici possono organizzare i dati empirici e tramite la ricerca di invarianti costruire classi e categorie. Occorre un tempo lunghissimo per passare da semplici rappresentazioni a classi e concetti complessi, il sistema deve avere a disposizione tempo per evolversi a sufficienza da isolare le varietà dell'esperienza.

Le informazioni in ingresso determinano le categorie, quelle stesse categorie che verranno utilizzate per interpretare le informazioni stesse. Sembra un circolo vizioso ma non lo è, il fatto è che l'intero processo si svolge nel tempo e nel tempo il sistema subisce un'evoluzione.
Notte e giorno non sono in contraddizione prima viene il giorno poi la notte poi di nuovo il giorno e di nuovo la notte.
In un primo momento le informazioni determinano le categorie quindi le categorie interpretano le informazioni.
In questo modo dati empirici possono produrre concetti astratti.
Il pensiero meccanico potrebbe rivelarsi estremamente potente.

Una memoria fedele, processi affidabili, già ora il computer ha superato la capacità di calcolo della mente umana. Una sfida per i prossimi anni consiste nella verifica del seguente assunto: è possibile che il pensiero meccanico realizzi sintesi teoriche astratte a partire dai dati empirici che siano competitive con le teorie umane?

Astrazione e generalizzazione

La capacità di costruire teorie astratte a partire da dati empirici è una caratteristica fondamentale propria degli esseri umani. In particolare il pensiero filosofico ha individuato nel tempo molte categorie astratte come per esempio il bello, il bene, il vero, il giusto.
Le categorie sono comunicate attraverso il linguaggio e il lavoro dei filosofi converge negli sforzi di definire con precisione il significato di ciascuna categoria.

Ma il linguaggio è pura convenzione e in quanto tale non è in grado di comunicare l'essenza dei concetti elaborati singolarmente da ciascun individuo che partecipa al dialogo. Non è bello ciò che è bello ma è bello ciò che piace.
Per tale ragioni alcuni pensatori si sono scagliati contro i limiti del linguaggio: su ciò che non si può dire conviene tacere.

Per fortuna (o per miracolo) il linguaggio consente la comunicazione tra individui: lo scambio di idee avviene spesso senza che vi siano appariscenti incomprensioni o fraintendimenti.
Bene o male le teorie sul mondo che un individuo riesce ad elaborare possono essere comunicate, confrontate ed (eventualmente) accettate da altri individui tramite il linguaggio.
Il pensiero in tal modo diventa oggettivo, può essere travisato, ma una volta che un'idea viene comunicata non appartiene più al singolo soggetto.

La chiarezza dei messaggi diventa una proprietà altamente desiderabile, maggiore è la chiarezza (e semplicità) di un messaggio e maggiore è la probabilità che non venga frainteso; maggiore è l'efficacia della comunicazione.
Le teorie che sono maggiormente significative sono quelle in cui si forniscono spiegazioni dei fenomeni in termini di causa ed effetto.

La mente di fronte ad un evento si mette subito alla ricerca delle possibili cause che lo hanno determinato.
La legge di causa ed effetto presuppone una interazione tra gli eventi. Un esempio di interazione è la seguente: la presenza di una massa causa una forza proporzionale al quadrato della distanza in una massa ad essa vicina, per cui le due masse si attirano.

La fisica non ci dice perché le masse si comportano in questa maniera ma ci dice soltanto che ciò avviene e come avviene. Consideriamo la seguente banale esperienza:

"Un uomo vuole passare attraverso una porta. Ma la porta sembra chiusa ed egli non può passare."

Questo è un esempio di impossibilità logica. Cosa può pensare quest'uomo?

1. che è impossibile passare oltre la porta


2. che non vuole più passare oltre la porta (rinuncia)


3. che la porta non esiste è soltanto un proprio limite


4. che la porta debba essere abbattuta (volontà di potenza)


5. che per passare oltre la porta è necessario aprirla.


6. che non è in grado di aprire la porta (perché non ha la chiave)


7. che ha bisogno di qualcuno che apra la porta


8. che con la chiave può aprire la porta e passare


9. che non è necessaria la chiave ma basta spingere la porta


10. che non bisogna spingere la porta ma tirarla verso di sé

Questo è un esempio di teorie che possono essere formulate in tale circostanza.
Le leggi fisiche governano gli eventi e l'uomo deve vagliare le proprie possibilità di azione in accordo con tali leggi. Solo quando l'uomo passa all'azione le teorie che ha formulato possono rivelarsi più o meno fondate.
Fintanto che resta davanti alla porta a speculare sui fatti dell'esperienza nessuna delle teorie che egli formula può essere verificata.

Spesso una teoria viene scelta sulla base dell'eleganza e semplicità che esse presenta all'intelletto.
Eleganza e semplicità sono caratteristiche che sembra possiedano le leggi di natura; è una sorpresa, le leggi di natura sono accessibili alla mente proprio grazie all'economia logica che le caratterizza.
Che le leggi di natura siano descrivibili tramite il formalismo matematico è una conseguenza della conservazione delle proprietà essenziali dei fenomeni quando vengono tradotti in rappresentazioni matematiche.

Quando facciamo una telefonata la nostra voce viene codificata in segnali elettrici, trasmessa ed infine decodificata di nuovo in onde sonore.
In questo processo di codifica il messaggio che vogliamo comunicare si conserva sostanzialmente inalterato.

Allo stesso modo la matematica descrive i fenomeni codificandoli nel proprio linguaggio, ebbene in questo processo l'essenza dei fenomeni stessi si conserva.
Ma così come la voce riprodotta dal telefono non è più la stessa che era in origine anche la realtà interpretata dalla matematica non è più la stessa.
La matematica è in grado di descrivere i fenomeni nei loro caratteri essenziali ma non è in grado di esprimere la realtà compiutamente essendo essa forzatamente astrazione e rappresentazione.

Ma così come la voce riprodotta dal telefono non è più la stessa che era in origine anche la realtà interpretata dalla matematica non è più la stessa.
La matematica è in grado di descrivere i fenomeni nei loro caratteri essenziali ma non è in grado di esprimere la realtà compiutamente essendo essa forzatamente astrazione e rappresentazione.

L'uomo è in grado di allargare i propri limiti percettivi attraverso la costruzione e l'uso di appropriati strumenti. La matematica rappresenta uno (forse il principale) di tali strumenti. Tramite la conoscenza delle cause e degli effetti l'uomo può avventurarsi lungo il percorso della deduzione logica.
Capacità di analisi e di sintesi sono i due pilastri che guidano il progresso nella indagine delle leggi naturali.
Analizzare, quindi spezzettare in parti separate, i fenomeni è un primo passo che viene comunemente utilizzato nella ricerca scientifica.

Le informazioni così raccolte debbono poi essere ricucite in un tutto armonico e consistente: processo di sintesi.
Più le teorie sono astratte più sono necessarie condizioni sperimentali complesse ed articolate; la verifica di una teoria fisica può comportare la costruzione di apparati sperimentali estremamente sofisticati.
L'osservazione del cielo consente agli astronomi di osservare fenomeni estremamente distanti dalla nostra esperienza comune; l'universo può essere visto come un enorme laboratorio sperimentale.

Lo studio dell'infinitamente grande e dell'infinitamente piccolo consente l'accesso a campi di esperienza assolutamente al di fuori di ciò che possiamo definire come logica del senso comune.
La logica del senso comune assume come scontati una moltitudine di concetti elaborati sulla base della normale esperienza di vita. Per esempio si dà per scontato che un effetto non possa precedere nel tempo una causa: la causa viene sempre prima dell'effetto.
Ma se analizziamo per un attimo da dove scaturisce l'ovvietà di questa assunzione possiamo notare come essa sia una diretta conseguenza del fatto che i nostri processi mentali avvengono nel tempo. La nostra stessa fisiologia è soggetta al tempo in quanto i processi di trasmissione dei segnali nei nostri canali sensoriali avvengono in successione temporale: la memoria colloca nel proprio tempo psicologico gli eventi che percepisce.

Ma il senso comune ritiene scontati anche altri concetti meno radicali della relazione causa effetto, per esempio l'impenetrabilità dei corpi solidi.
Anche questa assunzione è rintracciabile nella formazione di concetti a partire da esperienze sensibili: il bicchiere non penetra il tavolo su cui è appoggiato. Ma la maggior parte della materia è costituita dal vuoto e quando il bicchiere viene sostituito da un neutrino allora esso può penetrare nel tavolo con estrema facilità.

Dare per scontati i concetti che maggiormente utilizziamo nei nostri ragionamenti costituisce un grande vantaggio per l'economia del nostro pensiero; i ragionamenti logici utilizzano il corpo di conoscenze acquisite storicamente procedendo alla superficie dell'ontologia dei concetti. Scavare un pozzo nel deserto può anche essere un modo interessante per trascorrere il tempo ma certamente lo diviene ancor di più se lo scavo serve a trovare il petrolio.
Mettere in discussione la consistenza dei concetti che utilizziamo solitamente può essere un interessante gioco intellettuale ma indubbiamente diventa utile solo nel caso in cui ci sia un tornaconto.

Nella storia del pensiero scientifico è successo che i dati sperimentali hanno costretto i fisici a mettere in discussione concetti cardine propri della logica e del ragionamento filosofico. La spiegazione del dato anomalo che richiede una revisione dei propri concetti risulta essere estremamente fecondo ai fini di una coerente teoria conoscitiva sulla natura delle leggi fisiche.
Le conoscenze accumulate dalla scienza non sono utili solo a fini pratici, per la realizzazione di macchine e prodotti tecnologici, ma anche per colmare la sete di conoscenza del singolo, per permettere agli individui che fanno parte della società di costruire proprie teorie sul mondo più realistiche e soddisfacenti.

Le argomentazioni del pensiero astratto, pur seguendo le regole della logica, possono portare a dei paradossi. Per esempio il paradosso di Achille e della tartaruga.

"Achille non raggiungerà mai la tartaruga poiché ogni volta che Achille raggiunge la posizione in cui era la tartaruga un istante precedente la tartaruga avrà percorso, nel frattempo, una nuova distanza."

L'esperienza ci dice che Achille in realtà raggiunge tranquillamente la tartaruga ed anzi la supera ma il paradosso sussiste nel ragionamento logico mostrando una forza persuasiva sconcertante.
Il pensiero meccanico invece non produce mai alcun paradosso.

Consideriamo una macchina che dica: io mento.

Non ci sarebbe nulla di paradossale in questo in quanto la macchina esegue un processo possibile senza alcuna struttura semantica sottostante.
La frase sarebbe il risultato di una elaborazione automatica dovuta a processi che possono essere eseguiti oppure no. Sostanzialmente, supponendo che la macchina possa comprendere ciò che dice, essa sarebbe nell'impossibilità di affermare una tale frase.

La macchina potrebbe bloccarsi o entrare in un ciclo senza fine ma in ogni caso il suo comportamento sarebbe determinato da processi consistenti. Un uomo può affermare la frase "io mento" e può farlo con piena consapevolezza di proferire una frase auto-contraddittoria. Un indovinello illustra abbastanza bene come procede il ragionamento quando entrano in causa criteri assoluti.

L'indovinello consiste nel formulare una domanda per stabilire quale strada prendere in prossimità di un bivio.

"Vi sono due persone a cui è possibile formulare la domanda, una mente sempre e una dice sempre la verità ma non si sa quale dei due mente."

La domanda da formulare è la seguente: se chiedessi all'altra persona che strada devo prendere cosa mi risponderebbe? La risposta alla domanda è sempre falsa, infatti la persona che dice la verità riporterebbe fedelmente la menzogna dell'altro, e la persona che mente mentirebbe riportando la risposta dell'altro. Quando entrano in ballo degli assoluti si creano strani effetti logici. La creazione di un assoluto è una astrazione che non può essere confermata dall'esperienza fenomenica.

Dopo aver osservato che i corvi sono neri potrei trarre la conclusione che tutti i corvi sono neri; ma un corvo bianco rimane comunque una possibilità nell'esperienza futura.
Dopo aver osservato che i corpi cadono potrei concludere che tutti i corpi cadono; ma potrebbe succedere che il corpo entri in orbita e non cada.

La collezione di esperienze positive per quanto numerosa non può fornire la certezza dell'universalità del dato dell'esperienza. Una sola esperienza contraria può invece demolire una intera teoria. La creazione dei concetti è il primo passo per il ragionamento logico.
Il concetto si produce tramite l'isolamento e la manipolazione di parti significative delle rappresentazioni in memoria.
L'individuazione di un particolare comune ad una collezione di esperienze può costituire un primo criterio di generalizzazione.

La ricerca dell'essenza di un fenomeno procede di pari passo con la ricerca di costanti od invarianti presenti nella rappresentazione.
Va da sé che la possibilità di individuare invarianti dipende anche dalla struttura di base in cui le informazioni vengono rappresentate.

In questo senso esiste un "a priori" dell'esperienza.
Le caratteristiche funzionali proprie della macchina pensante sono determinanti per le prestazione logiche della macchina stessa. Riconoscere che i processi avvengono nel tempo significa riconoscere al tempo un senso assoluto a priori.
La struttura stessa dei processi avviene secondo la logica di causa ed effetto, riconoscere questo fatto significa attribuire al paradigma di causa ed effetto un ruolo centrale nel ragionamento logico.

Molto spesso il ragionamento non si cura del rigore logico.
Un fatto particolare e marginale può portarci a trarre conclusioni inaspettate ed originali e a volte controintuitive.
Il ragionamento effettuato su simboli può portarci a conclusioni che si realizzano in un ambito molto più vasto.
La capacità di prestare attenzione ai simboli costituisce una potente modalità di ragionamento, i simboli carichi di significato realizzano ciò che procedendo analiticamente sarebbe estremamente arduo trovare.

Il simbolo riassume in sé un intero corpo di conoscenze e riferimenti. Eventi rari ma particolarmente significativi possono colpire la nostra immaginazione e guidarci verso la costruzione di teorie esplicative particolarmente innovative ed interessanti. Le categorie e i concetti che creiamo possiedono una base percettiva. Per esempio il colore blu è distinto dal colore rosso sulla base di una differenza di percezione.
La differenza tra il blu e il rosso risiede nella diversa frequenza d'onda della radiazione elettromagnetica in cui entrambi consistono. Ma con la parola blu non intendiamo una unica frequenza ma una intera gamma di frequenze. La differenza tra il blu e il rosso ha origine nella fisiologia dell'occhio ancor prima che in qualsiasi struttura concettuale.

Esiste una particolare economia di scala che governa la fisiologia della percezione, automaticamente la struttura dell'organo seleziona classi di eventi e associa insiemi di stimoli.
Il processo di astrazione ha origini molto radicate nella natura degli organi di senso, il processo di classificazione degli stimoli avviene molto presto nella catena di trasmissioni a cui i segnali sono soggetti.
Ancor prima dell'intervento di qualsiasi processo intenzionale le informazioni provenienti dal mondo esterno vengono elaborate e selezionate per strutturare classi che saranno alla base del ragionamento astratto.

La realtà viene immediatamente sezionata ed analizzata fin dal primo istante percettivo.
Il meccanismo per cui l'oggetto si staglia sullo sfondo non è ancora ben compreso e notevoli sono gli sforzi dei ricercatori per poterlo simulare a calcolatore, ma presumibilmente questo effetto si ottiene grazie al lavoro di generalizzazione che l'organo di senso effettua già nelle prime fasi di percezione degli stimoli visivi.
La capacità di individuare costanti ed uniformità è una proprietà diffusa per tutto il sistema nervoso in generale.

Questa capacità di astrazione che comincia negli organi di senso prosegue con tutta la propria potenzialità nel sistema nervoso centrale. Il cervello è un potente selezionatore di stimoli e di idee. Il processo di astrazione procede su vari livelli e in particolare ad un certo punto si arriva ad un livello elevato a cui fariferimento il pensiero.

Quando ci riferiamo a categorie astratte facciamo riferimento a questo livello che rappresenta la cima della catena di generalizzazioni. Il pensiero intenzionale cosciente procede per propria natura facendo riferimento ad un corpo di concetti elementari che si formano in maniera automatica ed inconscia.

Tale processo di astrazione non possiede un limite proprio ma procede tranquillamente verso ciò che chiamiamo l'assoluto. Il pensiero meccanico è in grado dato un evento iniziale di associarne altri in una lunga catena di riferimenti causali. Il processo di stimolazione in successione di centri nervosi si configura con modalità molto simili ad un processo automatico.

Se stimolata da una debole corrente elettrica la zampa della rana si muove anche se l'organismo è ormai morto. L'aspetto qualitativo importante e sorprendente del sistema nervoso umano risiede nella sua globalità ed armonia.
Se trasmettiamo in maniera caotica informazioni lungo un canale di trasmissione il risultato non è la sintesi ma il caos più assoluto.

Nell'organismo avviene un processo di sintesi ad ogni passo della trasmissione attraverso il sistema nervoso.
Un singolo neurone non è in grado di sintetizzare alcunché ma gruppi di neuroni possono interagendo tra loro produrre un effetto di sintesi. Non solo i singoli neuroni sono importanti ma anche i rapporti reciproci.

Le prestazioni del tutto sono superiori alla somma delle singole parti.
In presenza di un flusso di energia in stati lontani dall'equilibrio si realizzano configurazioni che sono stabili.
Un uomo può avere presenti nella memoria a breve una decina di concetti contemporaneamente, oltre i quali la mente non riesce più a controllare il flusso logico del pensiero.

In sistemi caotici lontani dall'equilibrio i fattori che intervengono possono essere moltissimi; si parla di fenomeni legati alla complessità.
I sistemi complessi hanno spesso comportamenti controintuitivi, mentre possono mostrarsi indifferenti alle variazione di molti parametri possono viceversa essere particolarmente sensibili ad alcuni parametri specifici di difficile individuazione.
I sistemi complessi possono mostrare un miglioramento nel breve periodo in relazione ad alcune strategie di intervento ma risultare peggiorati nel lungo periodo. I sistemi complessi presentano comportamenti non lineari difficilmente interpretabili in un unico modello mentale.

Un altro aspetto ingannevole è che spesso i sistemi complessi presentano comportamenti apparentemente semplici. In realtà non si tratta di cause ed effetti, ma di sintomi concomitanti, la cui origine deriva da dinamiche interne del sistema. È evidente che cercare di sfruttare questa correlazione è del tutto inutile.
I sistemi complessi contengono meccanismi interni che producono il comportamento indesiderabile osservato.

Quando si cerca di eliminare un determinato problema da un sistema, è totalmente inutile combattere semplicemente il sintomo. Esso si manifesta come prodotto di dinamiche profondamente radicate nel sistema, e sono queste cause su cui bisogna agire. Agire solo sulle loro conseguenze non porta ad alcun risultato: bisogna scoprire i meccanismi che generano l'effetto indesiderato e cercare di intervenire su di essi, in modo che siano loro a dirigere il sistema nella direzione voluta. Ecco nel seguito ventotto regole pratiche per affrontare la complessità.

Nel corso degli anni, lo studio dei sistemi ha (non troppo sorprendentemente) convalidato molte "regole pratiche" della tradizione popolare. Ecco una collezione di linee-guida che vorrebbero rappresentare una sorta di moderna "saggezza popolare sistemica".
Queste regole non hanno valore assoluto; tuttavia danno un'utile visione generale del comportamento dei sistemi complessi (e, in qualche modo, del nostro mondo).

1. Tutto è connesso con tutto.

   Nel sistema-mondo in cui viviamo, tutti i sistemi si sovrappongono e si influenzano vicendevolmente. Non si può trattare un singolo sistema senza tener conto di questo.

2. Non si può mai fare una cosa sola.

   Ogni azione si riverbera in tutto il sistema, dando sempre luogo a qualche conseguenza.

3. Non esiste un "altrove".

   Se tutto è interconnesso, non esistono luoghi separati da tutto il resto.

4. Nessuno dà niente per niente.

   In un sistema complesso, la "soluzione più economica" è spesso quella che nel lungo periodo finisce per costare di più.

5. La natura sa come fare.

   Gli ecosistemi si sono evoluti per milioni di anni, e tutte le loro parti esistono con qualche scopo. Diffidate dalle proposte che propongono l'eliminazione di parti "inutili" di sistemi naturali.

6. Pericoloso non è quello che non si sa, ma quello che si sa.

   Quando si agisce su un sistema basandosi su assunti non verificati si rischiano danni molto più grandi rispetto a quando si agisce con la coscienza dell'incertezza.

7. Le "soluzioni ovvie" portano più danni che benefici.

   Influenzare un sistema nel modo più ovvio non fa che mettere in atto i suoi meccanismi di resistenza. Ogni intervento sarà infruttuoso; al massimo, dopo moltissimi sforzi, si otterrà un crollo totale del sistema.

8. Cerca i punti sensibili.

   Quasi tutti i circuiti di retroazione hanno dei punto deboli; di solito sono i sistemi di controllo. Per modificare efficacemente il comportamento di un sistema bisogna agire sui controlli, non sulla sua struttura.

   Per riscaldare una casa è meglio alzare il termostato che accendere un fuoco sul pavimento!

9. Niente cresce per sempre.

   Nel mondo reale, anche le crescite esponenziali della retroazione negativa prima o poi si fermano, bloccate da altri fattori.

10. Non combattere la retroazione positiva, ma supporta quella negativa.

    Non uccidere i parassiti, supporta i predatori.
    "Non combattere il tuo nemico, aiuta i nemici che ha lui".

11. Non controllare i giocatori, cambia invece le regole.

    Questo vale specialmente nei sistemi sociali. Costringere la gente a fare qualcosa non funziona mai: bisogna invece creare le condizioni in cui essi lo facciano spontaneamente perché gli conviene.

12. Non fare regole che non si possono applicare.

    Le leggi che non vengono fatte rispettare non solo sono inutili, ma diminuiscono l'autorità della legge in generale.
    I sistemi che cercano di sovra-controllare i sottosistemi finiscono per indebolirsi.

13. Non esistono soluzioni semplici.

    I sistemi reali sono molto complessi. Le vere soluzioni richiedono sempre una valutazione del loro impatto sul sistema in generale.
    Le soluzioni "semplici e rapide" non funzionano mai.

14. La buona volontà non basta.

    In un mondo complesso, le buone intenzioni e la moralità non sono sufficienti a trovare soluzioni che funzionano.
    Non c'è nulla di più deprimente del causare un disastro con un tentativo in buona fede!

15. La moralità dipende dalle buone previsioni.

    Non si può giudicare la moralità di un'azione se non si riesce prima a prevederne le conseguenze.

16. Se non si riesce a rendere autosufficiente la gente, l'aiutarla causa più danni che benefici.

    Ritardare semplicemente il disastro non fa che aumentarne le proporzioni. In un'ottica più positiva, Ghandi diceva: "se mi dai un pesce mangio per un giorno, se mi insegni a pescare mangio per tutta la vita".

17. Non ci sono soluzioni definitive.

    In un sistema in costante cambiamento, a sopravvivere non è il più adatto, ma chi si adatta meglio.
    Nel nostro mondo in rapida evoluzione, la soluzione migliore a un problema è spesso quella che, tenendolo a bada, lascia aperto il massimo numero di possibilità per il futuro.

18. Ogni soluzione crea nuovi problemi.

    Questo è particolarmente evidente con la tecnologia, i cui prodotti risolvono dei problemi creandone di nuovi.
    L'importante è riuscire a prevederli, in modo da fare una scelta consapevole.

19. I sistemi sciolti sono spesso migliori.

    I sistemi decentrati sembrano spesso disorganizzati e inefficienti, ma rispetto a sistemi fortemente controllati e centralizzati sono immancabilmente più stabili, flessibili, e sprecano meno energia.

20. Non lasciarti ingannare dai cicli.

    La retroazione negativa procede per continui aggiustamenti. Questo crea fluttuazioni nelle variabili di livello, particolarmente se il sistema è poco "rigido". Non bisogna fare l'errore di scambiare queste fluttuazioni per "trends" da proiettare nel futuro.

21. Se la mancanza è un male, lo è anche l'eccesso.

    Una soluzione efficace a un problema, quando il problema è stato risolto, finisce spesso per diventare un nuovo problema a sua volta.
    Fare molti figli era un buon "rimedio" all'elevata mortalità infantile, ma una volta ridotta la mortalità con la medicina, questo ha causato un'esplosione demografica.
    Bisogna sempre vigilare le soluzioni estreme, riportandole su valori ragionevoli quando vanno fuori controllo.

22. Evita il compromesso vuoto.

    D'altra parte, ci sono situazioni in cui il compromesso tra due scelte è peggiore di ciascuna delle due scelte.
    Occorre esaminare il sistema con attenzione per poter valutare questo.

23. Non fare la fine della rana bollita.

    Alcuni sistemi reagiscono quando il cambiamento supera una certa soglia, ma non rispondono alle piccole variazioni. Se si butta una rana in una pentola d'acqua bollente, salterà fuori; ma se si mette in una pentola d'acqua fredda e poi la si scalda gradualmente, la rana si lascierà bollire.
    Questa tattica è stata utilizzata da nazioni che hanno sconfitto un nemico indebolendolo gradualmente con una serie di piccoli passi, ciascuno dei quali però "non valeva una guerra".
    Un sistema non deve essere ipersensibile ai cambiamenti, ma deve anche saper identificare le serie di piccoli cambiamenti nocivi.

24. Attenzione alle soglie.

    La maggior parte dei sistemi cambia gradualmente, ma alcuni reagiscono repentinamente solo oltre una certa soglia.
    In qualche caso è una reazione al pericolo della "rana bollita" (vedi sopra); oppure può essere una difesa contro i "compromessi vuoti". Più spesso questo effetto deriva dal crollo improvviso di un sistema o di un sottosistema, a causa della continua pressione esterna (come nel caso dei colpi di calore).

25. La competizione è spesso cooperazione sotto mentite spoglie.

    Nei tribunali, nei parlamenti, nei mercati, nei giochi e in molti altri luoghi del nostro sistema sociale la competizione gioca un ruolo importante. Questa competizione fa parte di un sistema più grande, che nel complesso è cooperativo.
    La vera competizione pericolosa è quella in cui una parte cerca di eliminare l'altra: dalle dittature ai monopoli di mercato.

26. I cattivi confini fanno i cattivi governi.

    Come regola generale, il sistema che ha la responsabilità su un problema dovrebbe avere sotto il suo controllo tutta l'area interessata da quel problema. (È la logica che porta, per esempio, alla costituzione delle "città metropolitane"). Diversamente si rischia un problema tipo "tragedia dei comuni".

27. Guardati dalla "tragedia dei comuni".

    Questo tipo di problema sorge quando dei sottosistemi in cooperazione tra loro sono portati a comportarsi in un modo che è dannoso al sistema complessivo.
    La causa tipica è la possibilità di un sottosistema di usufruire di una risorsa comune senza limitazioni e senza dover pagare un costo adeguato.
    La soluzione sta o nel dividere la risorsa comune, oppure nel limitarne l'accesso.

28. La lungimiranza ha sempre la meglio.

La soluzione dei problemi nei sistemi complessi richiede sempre tempo. Se aspettiamo che il problema si manifesti prima di reagire, potrebbe non rimanere abbastanza tempo. Da qui la necessità di anticipare i problemi.
Reagire ai sistemi vuol dire essere a loro soggetti; agire per tempo vuol dire avere una possibilità di controllarli.
Chi non prova a crearsi il futuro che desidera, deve accontentarsi del futuro che gli capita.

Nei sistemi complessi spesso non è possibile avere un centro che raccolga tutte le informazioni che entrano in gioco, ma piuttosto si suddivide i centri di controllo su diversi livelli.
La regola empirica da seguire è la seguente: Prendere ogni decisione al livello più basso possibile, ma essere preparati a cedere il controllo a un livello superiore in caso di conflitti.

I sistemi biologici effettuano da soli questo procedimento: la maggior parte delle nostre funzioni corporee sono svolte in modo autonomo e inconscio, lasciando la mente libera per altri compiti. Solo quando qualcosa non va siamo "avvertiti" di porvi la nostra attenzione (per esempio con un dolore).
I sistemi complessi tendono a mantenersi stabili nonostante i cambiamenti ambientali. Questo viene realizzato con dei circuiti di retroazione negativa che traggono informazione dall'ambiente. Maggiore la complessità del sistema, e maggiore può essere la sua stabilità.
I sistemi complessi sembrano sempre avere un comportamento finalizzato, nel senso che le loro dinamiche tendono ad ottenere un determinato stato.

Alcuni sistemi si riprogrammano, adeguando i propri comportamenti in modo da evitare un errore: apprendono dai propri errori. Come per il Caos, anche la complessità ci si presenta oggi come un concetto emergente e denso di significato.
"Complesso" indica qualcosa di molto articolato, di composto di molte parti interagenti tra loro, certo in maniera non banale, in modo cioè che le parti abbiano tutte un certo grado di autonomia l'una dall'altra, ma siano anche dipendenti l'una dall'altra. C'è un nesso tra complessità e Caos? Il caos è forse nient'altro che il frutto della complessità?

Quello che avviene sicuramente in un sistema caotico è che se si esplora lo spazio delle possibili evoluzioni a partire da un insieme ristretto e "semplice" di possibilità iniziali, si ottiene qualcosa di molto complesso, cioè di dotato di molti dettagli e popolato di molte parti e alternative. E' da lì che nasce appunto, l'impossibilità di una previsione. L'universo delle possibili evoluzioni diventa sempre più complesso, man mano che ci si spinge in là con il tempo.

Le parole del linguaggio fanno riferimento a concetti. I concetti e il pensare per concetti fanno parte del capitolo sulla logica; infatti buona parte del processo di ragionamento è basato sulla generalizzazione e sulla istanziazione attraverso concetti.
Il concetto non si esaurisce con la parola che lo esprime, ma non può essere separato dall'utilizzo che se ne fa e dal contesto in cui è definito. La genesi del concetto è frutto di un processo complesso che non può essere afferrato se non si tiene conto di un sostrato di concetti più semplici che ne stanno alla base fino ad arrivare alla pura percezione.

Dal punto di vista del linguaggio il concetto non si crea ma è un dato di fatto ed anzi esso rappresenta il prerequisito essenziale del discorso. I concetti fanno riferimento a qualcosa (simbolo, immagine, suono,...) di memorizzato su un supporto fisico, in particolare dal punto di vista del pensiero meccanico, il concetto deve riferirsi a insiemi di oggetti che abbiano una precisa collocazione nella memoria.

Da questo punto di vista un concetto si comporta in maniera molto simile ad una chiave di ricerca che a partire da alcuni dati semplici è in grado di recuperare una intera collezione di dati ad essa collegati. I numeri sono una prima fondamentale forma di concettualizzazione, essi sono all'origine della molteplicità; la suddivisione del tutto in parti.
Pensare ai numeri come a proprietà è estremamente difficoltoso in quanto essi sono piuttosto un'etichetta utile a denotare singoli oggetti.

L'uomo costruisce i propri concetti, e quindi il proprio pensiero, sulle sabbie mobili del divenire percettivo. Gli oggetti della cultura non sono connessioni oggettive, ma costruzioni dell'uomo, le costruzioni che egli effettua attribuendo senso all'infinità priva di senso del divenire.
La validità oggettiva della scienza è data dai fatti, ossia da qualcosa che c'è, ma che potrebbe anche non esserci.

Il fatto, la molteplicità diveniente in cui consiste la vita, viene afferrato secondo categorie semplicemente soggettive, categorie che non rappresentano, come invece indicava Kant, le condizioni necessarie di ogni conoscenza, ma che sono i presupposti in cui la nostra conoscenza ha aspettative basate sulla fiducia che il sapere empirico sia una fonte fornita di valore e di senso.

La struttura cognitiva di cui disponiamo è in larga misura determinata dalla memoria genetica, è in tale struttura ereditaria che si costituiscono i processi in grado di percepire il mondo, e in tale senso si verifica l'apriori kantiano, ma in tutto ciò non è possibile rintracciare nulla di veramente definitivo e di assoluto a guida dell'interpretazione dell'esperienza.

La scienza costruisce concetti e giudizi che non sono la realtà empirica, e che neppure la riproducono, ma che consentono di ordinarla concettualmente in maniera valida. Ora si pone un interessante quesito in relazione agli scopi della scienza:
la scienza deve mirare a cogliere la verità definitiva dell'universo oppure deve favorire la sopravvivenza della specie umana?

Mantenere, all'interno del linguaggio scientifico, certe proposizioni invece di altre è solo il risultato di una convenzione adottata per poter conseguire determinati scopi nel lavoro scientifico.
Non esiste una logica assoluta, ma esistono innumerevoli logiche, ognuna delle quali può essere scelta in vista di certi scopi.

Compito della filosofia sarebbe quello di chiarire i problemi che sorgono dagli infiniti giochi linguistici in cui il linguaggio si trova originariamente spezzato e che la filosofia tenta vanamente di ridurre a unità e di depurare dalle sue imperfezioni.

La visione del mistico è orientata ad afferrare il senso originario dell'assoluto e non si cura di fini pratici.
La scienza è invece immanente e nonostante si prefigga di raggiungere la conoscenza delle leggi naturali è costantemente soggetta a pressioni di ordine pratico.
Ogni concezione filosofica è figlia del proprio tempo.

Attualmente le realizzazioni pratiche rese possibili dal progresso della scienza stanno influenzando ed orientando il pensiero filosofico verso una sempre maggiore analisi dell'immanente. L'analisi delle potenzialità del pensiero meccanico ha messo in luce quanto sia possibile costruire e realizzare a partire da processi elaborativi che dispongano di una memoria su cui operare. Tale analisi ha sottolineato quanto del pensiero umano sia riproducibile tramite processi meccanici.

La fisiologia del cervello comincia a dischiudere i propri segreti e, nonostante l'estrema complessità del sistema nervoso centrale, ricercatori nel campo dell'intelligenza artificiale e della neurologia sono riusciti a chiarire e a simulare processi cognitivi di estremo interesse.
Per esempio l'ipotesi di mappe rientranti in grado di creare delle retroazioni tra parti distinte del cervello producendo un effetto di auto elaborazione degli stimoli nervosi. Si ottiene cioè ciò che si indica come autoreferenzialità.

A poco a poco le macchine acquistano caratteristiche e proprietà sempre più complesse e potenti, e la conoscenza dei meccanismi tramite i quali il pensiero procede divengono sempre più precisi e definiti. Ma l'analisi procede oltre la neurofisiologia per spingersi fino agli aspetti logici e formali tramite i quali il pensiero si esprime.
La possibilità logica del verificarsi di particolari meccanismi di elaborazione delle informazioni può essere studiata anche in ambiti di ricerca molto lontani dalla tipologia di funzionamento del cervello umano.

Per esempio l'analisi che gli informatici hanno prodotto in relazione alle strutture dati è ricca di spunti ed idee relativamente a come l'informazione può essere manipolata da algoritmi automatici. L'idea successiva che anche il cervello debba per forza di cose elaborare delle informazioni che inevitabilmente debbono essere codificate e trasportate si evolve e guida la ricerca specifica negli esperimenti di psicologia cognitiva.

Esperimenti di classificazione e categorizzazione di stimoli a livello psicologico forniscono interessanti spunti per la ricerca di algoritmi ottimali di memorizzazione. L'ipotizzare un processo di codifica delle informazioni percepite dai sensi porta inevitabilmente ad ipotizzare un processo di creazione di categorie fondamentali insite negli organismi biologici che riflettano i vincoli impressi geneticamente.
Il riconoscere che la verbalizzazione procede ad un livello superiore rende conto della frattura che si presenta tra il mondo fenomenico e il mondo delle idee: il mondo platonico non riconosce la propria origine empirica.

Ma il pensiero meccanico partendo dai dati elementari, e non potendone prescindere, mette in luce come ogni piccolo particolare sia collegato a tutti gli altri in una catena di rimandi infinita e come sia possibile costruire concetti a partire dall'analisi e dalla sintesi dei dati stessi.
Trasformazioni da una rappresentazione ad un'altra consentono di immaginare come il senso di un messaggio si possa conservare in un processo di elaborazione complesso.

La melodia di un brano musicale si conserva passando da uno spartito musicale, ai tasti di un pianoforte o ad onde sonore nell'aria.

Entropia e comunicazione

L'entropia è la legge fisica che afferma, tra l'altro, che il calore fluisce sempre da un corpo caldo ad un corpo freddo e non viceversa. La fisica ha formulato la legge di crescita inevitabile dell'entropia nell'universo.
La legge di crescita dell'entropia afferma che l'universo si evolve verso uno stato di sempre maggiore uniformità.
La legge dell'entropia è una legge statistica, basata cioè sull'evoluzione degli stati accessibili in un determinato istante.
L'evoluzione avviene nella direzione in cui il mondo si stabilizza in prossimità degli eventi più probabili.

La legge matematica che descrive l'entropia è curiosamente simile alla legge che governa il flusso di informazioni in un canale di trasmissione.
Nell'approccio sistematico allo studio dei sistemi relazionali informatici e telematici in genere, in termini di segni e quindi, di riflesso, in termini simbolici, assume notevole importanza il concetto di "funzione entropia" intesa come misura dell'incertezza nell'ambito della conoscenza dello stato di un generico sistema.

Esistono almeno tre distinte interpretazioni del concetto di entropia:

1. Interpretazione termodinamica.

   In questa interpretazione l'entropia descrive lo stato di "uniformità" del sistema ed è una funzione sempre crescente allo scorrere del tempo; il sistema si evolve verso lo stato più probabile raggiungendo l'equilibrio termodinamico: uno stato indifferenziato.

2. Interpretazione nella teoria della comunicazione.

   La forma matematica che descrive il flusso di informazioni in presenza di rumore corrisponde alla forma matematica che descrive l'entropia termodinamica; si è portati quindi per analogia ad assimilare questi due concetti.

   In questo caso pero' l'informazione è tanto più significativa quanto più è improbabile; il messaggio statisticamente più probabile, massimo di entropia, è privo di significato.

   Il messaggio può essere trasmesso con precisione grande a piacere, anche in presenza di errori casuali, ripetendo il messaggio stesso.

   Anche in questo caso il messaggio degrada da uno stato di massima significatività ad uno stato indifferenziato a causa degli errori casuali di trasmissione.

3. Interpretazione in relazione alla conoscenza del sistema.

   In questa interpretazione l'entropia diviene una misura del grado di conoscenza che abbiamo di un determinato sistema.

   La conoscenza massima possibile corrisponde alla conoscenza degli stati particolari tra quelli possibili in cui si trova il sistema.

   La probabilità di questo stato collassa da un valore infinitesimo al valore uno corrispondente alla realtà ovvero allo stato che effettivamente si realizza in natura.

   Informazioni mancanti fanno crescere l'entropia intesa come mancata conoscenza del sistema.
   Tanto più è complesso il sistema tanto maggiore è l'entropia.

L'entropia viene anche utilizzata come misura del disordine di un sistema, nel senso che uno stato ordinato (semplice) e' maggiormente comprensibile (e quindi comunicabile) che uno stato disordinato.
Ora di pari passo con le considerazioni appena svolte, viene alla luce il fondamentale "compromesso" tra ricevente ed emittente del messaggio stesso, che in ambito informatico si traduce in una comune scelta di codici di trasmissione, quindi, in ultima analisi la socialità che sta alla base di comunicazione e cultura.

In questo contesto si innesta la teoria dell'evoluzione che, in presenza di riproduzione e mutazione, e' in grado di selezionare informazioni sempre più lontane dall'equilibrio statistico, massimo di entropia, per ottenere un messaggio sempre più significativo: estrae dal disordine un ordine.
La presenza di eventi stocastici alla base del processo evolutivo porta pero' ad una sempre maggiore complessità relativa ad uno scorrere del tempo senza limiti.

Effetti di amplificazione e retroazione possono portare alla affermazione di fluttuazioni casuali che diventano la regola per le generazioni successive.
L'evoluzione consiste nel mutamento della materia da forme omogenee e incoerenti, tramite la dissipazione del movimento e l'integrazione della materia, a forme eterogenee e coerenti.

Maggiore è la coesione, cooperazione, tra le parti che costituiscono le forme, più alto è il grado di sviluppo. Ad esempio il sistema solare si è evoluto dalla concentrazione di una nebulosa: questa, originariamente omogenea e incoerente poiché costituita da materia interstellare libera, si è concentrata, dissipazione del movimento e integrazione della materia, dando origine a forme eterogenee e coerenti, pianeti e stelle.

Un altro aspetto fondamentale dell'evoluzione è il passaggio dall'indefinito al definito. Ciò si realizza tramite il mutamento della materia che da uno stato di disordine e semplicità passa all'ordine e alla complessità.
La trasformazione di un insieme, prima disperso e uniforme, in un insieme costituito di parti multiformi e diverse, realizza la determinatezza progressiva della materia durante l'evoluzione.
In sintesi l'evoluzione sarebbe un'integrazione della materia e una dissipazione e trasformazione del movimento in cui la materia passa da un'omogeneità indefinita e incoerente ad un'eterogeneità definita e coerente.

L'evoluzione, in questa visione, procede esattamente nel senso contrario rispetto alla legge di crescita dell'entropia. Se trasmettiamo in maniera caotica delle informazioni lungo un canale di comunicazione quello che otteniamo è la confusione più completa.
Siamo continuamente bombardati da una miriade di informazioni diverse e contrastanti e spesso ne siamo disorientati. Per non rimanere completamente bloccati in questo mare di informazioni occorrono algoritmi che producano una sintesi delle stesse.

In particolare algoritmi di ricerca e organizzazione.

Affinché una comunicazione risulti efficace occorre che i messaggi scambiati siano reciprocamente compresi; questo sottolinea l'importanza della chiarezza nella composizione dei messaggi.
Il messaggio con il maggior contenuto informativo è anche il messaggio più improbabile. Un messaggio scontato è vuoto di significato. Le informazioni lasciate a sé stesse sono soggette alla legge dell'entropia ovvero si disperdono adeguandosi ad ogni possibile configurazione.

Occorre strutturare ed organizzare le informazioni per riuscire a gestirle utilmente; in particolare occorrono meccanismi di ricerca delle informazioni pertinenti per un determinato scopo.
Sotto questo punto di vista la tecnologia informatica consente la realizzazione di procedure che ci consentono di rintracciare le informazioni che cerchiamo selezionandole tra l'enorme volume di informazioni disponibili nella rete telematica.

Un concetto, non rappresenta un'essenza della realtà, ma è un simbolo per indicare riassuntivamente grandi classi di informazioni e sensazioni, che altrimenti resterebbero incontrollabili e non maneggiabili.
L'uomo ha bisogno di una veduta d'insieme che gli consenta di agire efficacemente rispetto alla moltitudine degli stimoli.

Se può accadere di tutto, e l'attesa deve aspettarsi ogni evento, non è possibile alcuna previsione e alcuna forma di vita: le leggi di natura, descrivendo le regolarità e uniformità dell'esperienza, hanno appunto la funzione di favorire la previsione e quindi di restringere l'attesa e di rendere possibile l'azione dell'uomo, che diventa tanto più efficace quanto più è delimitata.

La logica matematica offre un potente strumento per trasformare tutte le proposizioni del linguaggio comune e del linguaggio scientifico o in proposizioni in cui il soggetto è un nome proprio, oppure in proposizioni più o meno complesse che da ultimo sono costituite da proposizioni di quel primo tipo. Se questa possibilità, offerta dalla logica matematica, viene posta in relazione alla tesi che tutti i concetti scientifici indicano aggregazioni di sensazioni, cioè degli elementi individuali originariamente dati nell'esperienza, si realizzano allora le condizioni per effettuare una ricostruzione rigorosamente razionale di tutta la conoscenza umana, sulla base dei concetti che si riferiscono al dato immediato dell'esperienza.

Indipendentemente dall'esperienza, il pensiero può solo trasformare proposizioni in altre proposizioni che, per quanto diverse di forma, non contengono nulla che non sia già contenuto nelle prime.
In sostanza una proposizione intorno alla realtà ha senso solo se esiste la possibilità di accertare se essa è vera o falsa, ovvero dal punto di vista pratico solo se essa è verificabile o falsificabile dall'esperienza.

Un risultato notevole del pensiero contemporaneo consiste nel considerare la logica non come il regno dell'evidenza, ma come un meccanismo di segni trasformabili in altri segni in base a regole convenzionali, il quale consente di superare certe contraddizioni o antinomie di fondo della logica tradizionale.
Quello che osserviamo è che l'uomo organizza e sintetizza le informazioni che riceve, i giochi linguistici consentono solo di ottenere tautologie ma l'essere umano riesce ad aggiungere il senso alle proprie proposizioni.

Da questo punto di vista il pensiero meccanico si comporta esattamente come un gioco linguistico, manipola i simboli.
I processi elaborativi manipolano le informazioni in vari modi possibili ma per essere significative le informazioni debbono riferirsi ad oggetti che possiedano una reale consistenza almeno nella memoria.
Quello che osserviamo essere una caratteristica degli organismi viventi è il passaggio dalla non forma alla forma che è esattamente il contrario della tendenza dovuta alla crescita di entropia che porta dalla forma alla non forma, all'uniformità.

E' possibile prevedere ciò che si dirà fra un istante?

All'interno dei processi che governano il pensiero meccanico è possibile inserire elementi che ne rendono imprevedibile il comportamento. Anche il pensiero meccanico, a differenza di quanto sembrerebbe, può essere non deterministico, vuoi per la presenza di elementi casuali, vuoi per il livello di complessità che può raggiungere.

Un potente mezzo di elaborazione dei dati a disposizione del pensiero meccanico consiste nell'analisi delle coincidenze di segni, tali coincidenze possono essere fondamentali per la costruzione di entità astratte (simboli) che possono fornire di senso le informazioni medesime.
La verifica dell'esistenza di coincidenze significative permette la costruzione di teorie esplicative, in particolare pochi indizi ma significativi possono portare a conclusioni generali relativamente all'interpretazione degli eventi propri dell'esistenza.

Le informazioni difficilmente si organizzano da sole, occorrono processi di elaborazione in grado di rilevare le pertinenze di ciascuna informazione in relazione al contenuto della memoria.
La formazione di oggetti e concetti stabili in memoria presuppone l'integrazione in un unico schema di una molteplicità di stimoli.
Le modalità tipiche secondo cui si svolge la comunicazione tra individui richiedono una sincronia in relazione al significato che ciascun interlocutore attribuisce ad ogni informazione scambiata. La chiarezza e semplicità dei messaggi facilita la reciproca comprensione.

Quando la complessità del messaggio richiede una particolare attenzione da parte degli interlocutori molto spesso si produce un travisamento del contenuto informativo del messaggio stesso.
In particolare un messaggio viene riconosciuto sulla base di ciò che è già presente in memoria e può essere compreso solo in riferimento ad altre informazioni precedentemente acquisite e consolidate.
Un messaggio completamente nuovo e senza riferimenti alla storia del soggetto non può essere compreso in alcun modo.

Esiste una stretta relazione tra il concetto di entropia e il concetto di informazione sullo stato di un sistema; questo fatto è messo in luce dal famoso diavoletto di Maxwell.
Se nella parete divisoria tra due gas a diversa temperatura inseriamo una apertura controllata in maniera tale da lasciar passare solo le particelle più veloci in una unica direzione si otterrebbe il passaggio di calore da un corpo freddo ad un corpo caldo, in contraddizione con la legge di crescita dell'entropia. E' possibile dimostrare che per controllare una tale apertura occorrerebbe tanta energia quanta ne basta per controbilanciare la relativa diminuzione di entropia.

La legge di crescita dell'entropia è strettamente legata al concetto di probabilità: tendenza verso le configurazioni più probabili. La probabilità è a propria volta legata al concetto di informazione. Consideriamo il seguente problema legato al concetto di probabilità.

Vi sono tre tazze, A B C , sotto una delle quali è nascosto un premio.

Supponiamo di scegliere la tazza A, avremo una probabilità di vincita pari ad 1/3, ipotizzando una suddivisione equa della probabilità.
Ora se riceviamo l'informazione che il premio non si trova sotto una delle altre due tazze, per esempio la B, come cambia la distribuzione della probabilità nel sistema?

Conviene cambiare la nostra scelta iniziale?

L'evento determinato dalla nostra prima scelta ha suddiviso il sistema in due eventi distinti possibili:

il premio si trova sotto A (probabilità 1/3)
il premio si trova o sotto B o sotto C (probabilità 2/3)
Ora l'informazione che ci dice che il premio non è sotto B (o sotto C) ci consente di scegliere il secondo evento capovolgendo una sola tazza e quindi determinando la vincita del premio con probabilità 2/3.

Conviene cambiare la nostra scelta iniziale.

Ecco un esempio significativo di come l'informazione possa interagire con la distribuzione di probabilità a priori di un determinato sistema, come si vede una tale interazione è di tipo complesso e controintuitivo.
Informazione, entropia e probabilità sono concetti intimamente correlati.

Gli eventi che accadono in natura sono legati alla loro probabilità di verificarsi; comunque anche se sono note le probabilità a priori degli eventi il futuro rimane assolutamente imprevedibile relativamente a singoli eventi. Anche le probabilità a priori sono in realtà inconoscibili.
E' possibile stimare le probabilità sulla base di ipotesi e credenze, per esempio l'equiprobabilità di eventi simili, ma in sostanza non abbiamo mezzi concreti per stabilire le probabilità a priori.

La tendenza statistica della frequenza al valore della probabilità ci consente di determinare le probabilità ma solo a posteriori. La distribuzione delle probabilità cambia nel tempo.
L'evento "giocare una schedina" modifica la probabilità di vincere da un valore nullo ad un valore diverso da zero.
Anche se conoscessimo tutte le probabilità reali ad un certo istante, non potremmo prevedere come tale distribuzione si evolverà nel tempo.

In particolare, in una visione atemporale, la distribuzione di probabilità potrebbe essere uno per tutti gli eventi che si verificano e zero per tutti gli altri; ovviamente in questo caso il concetto stesso di probabilità perderebbe ogni significato ed ogni concreta possibilità di utilizzo.
Il fatto che l'evento faccia collassare la probabilità al valore uno, una volta che si verifica, è alla base delle difficoltà di interpretazione della meccanica quantistica.

In effetti le equazioni che descrivono la realtà subnucleare fanno riferimento ad un universo di possibilità in cui solo alcuni eventi si verificano mentre la maggior parte degli eventi possibili non si verifica. Le equazioni descrivono universi possibili e in questi universi le equazioni stesse descrivono in maniera deterministica gli eventi. Ma, verosimilmente, esiste un solo universo intrinsecamente legato alla miriade di eventi particolari (più o meno probabili) che effettivamente si verificano in maniera unica e particolare.

Per di più le equazioni che governano il moto delle particelle elementari consentono a tali particelle di esistere anche in zone in cui non potrebbero arrivare a causa di barriere di potenziale: effetto tunnel.
Le equazioni della meccanica quantistica prevedono effetti di correlazione istantanei ed indipendenti dalla distanza; verrebbe frantumata la tanto fruttuosa località delle interazioni.

Sebbene la teoria della relatività ponga un limite alla velocità con cui qualsiasi segnale può viaggiare nello spazio-tempo, fenomeni quantistici provano che deve esistere uno scambio informativo istantaneo indipendente da qualsiasi distanza che mette in relazione le particelle elementari; questo suggerisce la possibilità di uno scambio di informazioni per via extra-fisica ovvero senza nessun supporto materiale.

Un altro punto messo in crisi dalla meccanica quantistica consiste nella separabilità dei sistemi in sotto sistemi, tutto è correlato a tutto.
Questa universalizzazione delle relazioni ha un effetto paralizzante sulla capacità pratica di prendere decisioni, infatti solo la possibilità di isolare e separare i fenomeni consente di affrontarli e comprenderli.

La comunicazione umana avviene sulla base di simboli attivi in ogni memoria cosciente. Il fatto che vi sia un allineamento di significato poggia sulla comune esperienza dei singoli.
Per Jung i simboli, gli archetipi, fanno parte di un patrimonio comune a tutta l'umanità e si sarebbero sedimentati in un inconscio collettivo nel corso di un lunghissimo processo evolutivo.
A volte l'informazione significativa si appoggia su semplici particolari che potrebbero anche essere trascurati ad una prima osservazione.

Eventi particolarmente improbabili sono implicitamente straordinarie conferme di elaborate teorie. Le teorie sono comunque sempre parziali rispetto ad una spiegazione completamente esaustiva della realtà. Le teorie spiegano alcuni fenomeni a partire da altri che ne sono la causa.
La possibilità di ripetere le esperienze consente la condivisione delle idee che stanno alla base della spiegazione di determinati fenomeni.

Ciò non toglie la possibilità di testimonianze, anche numerose, che lasciano increduli gli ascoltatori, vuoi per la singolarità del fatto, vuoi per le implicazioni dirette o indirette sulle credenze più diffuse che implicherebbero.
La mente funziona come un potente selezionatore ed ordinatore in grado di cogliere anche leggere sfumature e differenze nelle informazioni che analizza ed è in grado di costruire modelli astratti generali a partire da semplici indizi particolari.

E' difficile immaginare come il pensiero meccanico possa districarsi a partire da un mare caotico di informazioni, e vincere la legge dell'entropia, per costruire una visione organica di concetti.
Tanto più è grande il quantitativo di informazioni che giunge al cervello tanto più la mente è sveglia, tante più informazioni deve elaborare il pensiero meccanico tanto più si trova in difficoltà.

Una modalità di ragionamento molto potente ed utilizzata risiede nell'uso delle analogie. Una analogia si basa sull'estrazione di regole in un determinato ambito e sulla loro applicazione in un ambito diverso. Ciò che vale in una determinata rappresentazione viene utilizzato come spiegazione in una diversa rappresentazione. Da questo punto di vista il pensiero meccanico potrebbe avvalersi del ragionamento per analogia.

Gli esseri umani utilizzano ampiamente l'analogia per darsi ragione del comportamento dei fenomeni in un ambito nuovo ed inesplorato; infatti è proprio tramite l'analogia che è possibile afferrare il senso di informazioni completamente nuove e slegate da fatti già noti.

E' uso comune dare per scontato che ciò che funziona in un particolare ambito dell'esperienza debba funzionare anche in un ambito diverso. Questa ipotesi di uniformità delle leggi del mondo effettivamente viene verificata molto spesso.

Anche nel campo della matematica si utilizza, specialmente nelle prime fasi della ricerca, il ragionamento per analogia. L'analogia guida l'intuizione matematica ancor prima di una vera e propria formulazione simbolica. Può succedere che un fatto, un'invenzione o un prodotto, realizzato in una sfera particolare possa essere un utile indizio per la realizzazione di una scoperta scientifica di più ampio respiro.
Le trasformazioni matematiche che consentono di passare da una rappresentazione ad un'altra sono alla base del pensiero umano.

La conoscenza procede principalmente ricercando costanti ed invarianti isolate nella multiformità delle informazioni a disposizione.
Quello che facciamo costantemente è costruirci dei copioni di comportamento validi in una determinato ambito e quindi generalizzare tale comportamento anche in ambiti diversi.
Un tale processo di comportamento stereotipato diviene talmente usuale che spesso ci comportiamo in un determinato modo quasi inconsciamente.

Quando siamo di fronte ad una esperienza nuova od imprevista spesso reagiamo sulla base di esperienze che abbiamo vissuto in passato e che conosciamo meglio.
Siamo talmente abituati ad agire in modo stereotipato che molto spesso fatichiamo non poco a cambiare comportamento quando le condizioni cambiano e non vi sono più le premesse che hanno originato un determinato comportamento.

Quando cerchiamo di comprendere un fatto nuovo, un concetto, un'idea, immediatamente ci riferiamo, tramite l'analogia, a quanto conosciamo che possa essere simile in qualche aspetto a ciò che ci viene proposto.
Costruiamo così le nostre nuove teorie tramite una manipolazione, taglia e cuci, di nozioni originarie già note e consolidate. Il fatto nuovo e assolutamente avulso da qualsiasi esperienza precedente non può essere compreso in alcun modo. Molto spesso le intuizioni più creative ed originali si formano in un contesto extra-linguistico, per immagini, per analogia, come un tutto unico, solo in un secondo momento assumono una veste concettuale.

Gli esseri umani non comunicano solo tramite il linguaggio, ma anche attraverso canali alternativi come per esempio il linguaggio del corpo: l'espressione di un volto può essere estremamente significativo.
La comunicazione può procedere per via empatica: il tono di voce può modificare completamente il senso di una frase.
La capacità di cogliere lo stato d'animo di un interlocutore umano è una caratteristica tipica fondamentale nei rapporti interpersonali.

Avere a disposizione più canali di comunicazione consente al soggetto di integrare e confermare le informazioni che riceve col risultato di aumentare la corrispondenza delle informazioni percepite con i fatti oggettivi dell'esperienza.
Il bambino esegue una correlazione vista tatto nella propria ispezione del mondo; egli cerca di toccare gli oggetti nel proprio campo visivo.

La possibilità di avere diversi canali di comunicazione sincronizzati apre al pensiero meccanico ampi orizzonti applicativi.
La sincronizzazione di diversi input sensoriali consente una notevole amplificazione delle capacità di analisi dei singoli stimoli al fine di isolare quegli invarianti che determinano la costruzione dei concetti.

E' possibile addestrare delle reti neurali al riconoscimento di forme. Una volta addestrata la rete neurale è in grado di riconoscere particolari aspetti astratti presenti, per esempio, in fotografie. A volte però il riconoscimento fallisce, in questo caso il processo non produce il risultato desiderato. Anche il pensiero meccanico, in presenza di complessità ed incertezza, può commettere degli errori.

Il pensiero globale

L'uomo è un essere sociale. L'individuo isolato e lasciato a sé stesso ha poche possibilità di sviluppo.
Le conoscenze accumulate nella storia dalla società costituiscono un importantissimo patrimonio culturale a cui i singoli individui possono attingere liberamente.

Noi vestiamo abiti che altri hanno fabbricato, utilizziamo prodotti che altri hanno costruito, ragioniamo su teorie che altri hanno pensato. L'uomo moderno è l'uomo che ha scoperto in un colpo solo la capacità di accendere un fuoco, la locomotiva a vapore e la teoria della relatività.
Le conquiste dell'umanità si sono sedimentate in un lungo processo storico che dura da migliaia di anni e che recentemente hanno subito un notevole salto con la realizzazione di innovativi prodotti tecnologici soprattutto nel campo della comunicazione.

Il pensiero prodotto complessivamente dalla società si può definire come pensiero globale ed abbraccia ogni campo del sapere. I mezzi di comunicazione propri della civiltà contemporanea consentono alle idee di diffondersi capillarmente in ogni parte del globo. Il risultato è una evoluzione a ritmi sempre maggiori nel campo delle concezioni sia scientifiche che umanistiche.
La competizione tra le idee da luogo a una selezione delle teorie che maggiormente rispondono alle aspettative sia teoriche che pratiche.

Un aspetto che sempre più diviene importante è quello economico.
La tecnologia e i processi produttivi in generale si avvalgono di questa enorme potenzialità costituita dall'approccio globale ai problemi.
Il globo intero risulta ormai completamente interconnesso tramite canali di comunicazione che collegano ogni parte della terra. Il pensiero di un singolo individuo, una volta formalizzato nel linguaggio e comunicato, diviene un potenziale a disposizione dell'intera comunità.

La comunità scientifica si pone come garante per il vaglio e la selezione delle teorie che si presentano come valide e promettenti. Questo processo di accumulazione delle informazioni, in una memoria storica che trascende il singolo individuo, è animata da una vita propria. Il meccanismo proprio del pensiero meccanico si realizza in una scala mondiale in cui la memoria e i processi elaborativi sono costituiti dai supporti oggettivi messi a disposizione della tecnologia moderna.

La società si comporta come un enorme organismo complesso che sulla base del pensiero e delle azioni dei singoli individui elabora le proprie strategie di sopravvivenza e sviluppo. La necessità di regolamentare i comportamenti sociali ha prodotto nella storia un corpo di leggi sedimentate e riprodotte nei codici civili vagliate ed accettate dai singoli cittadini.
L'individuo contribuisce alla definizione delle norme di comportamento a cui tutti debbono sottostare, ma tali norme vengono generalizzate e formalizzate in un corpo di leggi che di ritorno gravano sull'individuo stesso in una modalità che ha il sapore dell'imposizione.

La suddivisione dei compiti e degli ambiti di competenza è una inevitabile necessità intrinseca all'organizzazione della società stessa. I principali meccanismi di funzionamento dei rapporti sociali e di conseguenza dei rapporti tra singoli individui si basano sulla competizione da una parte e sulla solidarietà dall'altra. La competizione produce sviluppo ma anche larghe sacche di emarginazione, la solidarietà viene in aiuto alle frange più sfortunate del tessuto sociale ma produce anche immobilità e recessione.

L'alternarsi di questi due poli opposti costituisce il divenire storico proprio dell'evoluzione di ogni tipo di società ed in particolare di quella moderna.
I meccanismi di adattamento e selezione alla base dell'evoluzione biologica si riproducono nei meccanismi produttivi ed economici che caratterizzano lo scambio internazionale di merci e prodotti.
Anche nella sfera puramente speculativa possiamo assistere alla lotta delle idee e delle teorie esplicative; una vera e propria lotta per la sopravvivenza nel mondo delle idee: si sviluppano quelle più adatte.

La verifica o la confutazione di una teoria avviene nel contesto di interessi sociali che ne sottolineano l'utilità pratica.
Allo stesso modo che in una catena di montaggio ogni settore della società analizza una teoria sulla base del proprio punto di vista e l'affermarsi di una determinata interpretazione segue le leggi della reciproca competizione, fosse anche soltanto per la potenza esplicativa.

Il consenso è la merce più richiesta. Le idee lasciate libere di circolare all'interno della società possono produrre effetti imprevedibili e a volte devastanti. La conoscenza puramente speculativa dell'uguaglianza tra massa ed energia ha prodotto la bomba atomica.
La società è un organismo complesso in cui agiscono molteplici fattori, non sempre è possibile ricostruire in una catena logica di reazioni di causa ed effetto ciò che particolari ideologie hanno provocato.

La società crea e distrugge inesorabilmente le proprie ideologie. Il corpo di conoscenze acquisite dalla società è ciò che viene elaborato, ed è ciò che può essere trasformato: il campo stesso del trasformabile e quindi del divenire storico.
Ogni elaborazione dell'intera massa di conoscenze è continuamente interpretata e corretta nel corso dell'esperienza futura, dove le ipotesi non possono mai trasformarsi in verità definitive.

Gli obiettivi e gli scopi che ciascun individuo si pone vengono rispecchiati negli obiettivi e scopi dell'intera società moltiplicati di un fattore enorme dovuto alla sinergia di miliardi di individui.
La conquista dello spazio è un esempio di come l'aspirazione del singolo di viaggiare nello spazio si realizza in progetti e missioni spaziali.

Anche i film di fantascienza sono un prodotto di tale aspirazione. La cultura dell'immagine che stiamo attraversando in questo periodo storico ci proietta in un futuro carico di fantastiche realizzazioni. Le potenzialità dei singoli amplificata dalla tecnologia apre nuovi orizzonti alle reali concretizzazioni delle più ardite fantasie. Il mondo dell'immaginario trova sempre più spazio nella produzione culturale potenziata dalla tecnologia multimediale.
La realtà si diversifica e si amplifica sospinta sempre più dalla riproducibilità di immagini, suoni, scritti nel mondo telematico.

Si affaccia come possibilità concreta la realtà virtuale. Ma la vita di tutti i giorni si appoggia sulle leggi del potere economico. I rapporti di produzione, seppur analizzati e concettualizzati in ideologie storiche, governano le relazioni tra individui secondo un disegno caotico e sostanzialmente imprevedibile.
Essi sono soggetti alla libera volontà, che si scontra con il potere effettivo, lasciata ai singoli individui; e non potrebbe essere diversamente.

Nel vasto repertorio di pluralità di idee ognuno sceglie secondo propri gusti e tendenze naturali e con tale scelta contribuisce al divenire del mondo nella sua globalità. Le conquiste storiche del pensiero globale si sedimentano e si accumulano giorno per giorno nella memoria collettiva. Una volta raggiunta la conoscenza di una legge particolare essa diviene patrimonio culturale di tutta l'umanità.
La scienza procede dunque anche se frammentata e suddivisa in molteplici ambiti di competenza ma è impossibile prevederne lo sviluppo.

Essa procede sospinta da forze legate a meccanismi irriducibili ad un unica causa, procede spesso in maniera casuale guidata da obiettivi occasionali che si rinnovano continuamente. In un mondo in divenire, dove l'azione dell'uomo è l'aspetto emergente del divenire, la verità del mondo non esiste, ma è prodotta dall'azione dell'uomo, e il successo dell'azione è la prova sperimentale delle ipotesi in base alle quali si agisce.

Tutto ciò che può essere accettato dall'uomo è solo un'ipotesi, giacché non esiste alcuna logica assoluta che stia al fondamento delle varie forme di elaborazione dei dati dell'esperienza. L'uomo è un organismo complesso, il cui sviluppo non ha soltanto una matrice biologica, ma anche culturale. La cultura, ovvero il corpo di conoscenze sedimentate nella storia, possiede una vita propria ed una propria autonomia.
La ricerca dei valori che possono essere assimilati e condivisi da tutti perché connessi ai fondamenti della vita sociale, è una ricerca in cui la filosofia troverà non rivali, ma coadiutori negli uomini di buona volontà.

L'uomo assume un atteggiamento acritico rispetto all'esistenza e ciò conduce frequentemente ad una accumulazione di errori. Ma nell'evoluzione globale dell'esistenza umana sarebbe uno spreco di tempo investigare nuovamente, prima del loro uso, tutti quegli oggetti concettuali o percettivi che sono stati stabiliti e confermati nelle precedenti indagini prodotte autonomamente o frutto del pensiero di altri.

La negazione dell'esistenza di dati immediati, autoevidenti e incontrovertibili è uno degli aspetti più rilevanti messo in luce dalla ricerca filosofica contemporanea. La scienza può proporsi come capacità radicale di interpretazione e trasformazione del mondo solo in quanto è un sapere intersoggettivo, condiviso da tutti i suoi cultori qualificati e in grado di produrre risultati percepibili da chiunque nello stesso modo.
Emerge la tendenza a considerare l'accordo intersoggettivo come il criterio fondamentale sulla cui base stabilire il valore razionale delle diverse teorie.

L'assunto sottinteso consiste nella constatazione che gli uomini vanno d'accordo quando si limitano alla conoscenza degli oggetti dell'esperienza, e che invece l'accordo finisce quando, oltrepassando i limiti dell'esperienza, costruiscono degli asserti intorno a presunti oggetti non empirici che non sono immediatamente osservabili.

Il senso della realtà sarebbe in sostanza una conseguenza dovuta all'eredità genetica di cui tutti facciamo parte. La fisiologia dell'occhio è uguale in tutti gli uomini e tutti ci accordiamo facilmente quando indichiamo per esempio il colore verde: il verde è percepito nella stessa maniera da chiunque. Quale caos potrebbe originarsi se improvvisamente si perdesse questa fondamentale sincronizzazione del livello percettivo?

Nel suo sviluppo il pensiero filosofico si rende conto che il riferimento delle proposizioni della scienza al dato extralinguistico dell'esperienza, lungi dal favorire, finisce col rendere impossibile l'intersoggettività della scienza stessa.
E' vero che gli uomini vanno d'accordo quando parlano di oggetti empirici, ma l'intersoggettività della scienza risiede il quel parlare, cioè nel linguaggio, e non nei dati vissuti cui il linguaggio intende riferirsi, che sono inevitabilmente i miei dati vissuti e che quindi costituiscono una dimensione privata e soggettiva.

Se l'esperienza, sulla cui base si verificano e prendono significato le proposizioni, è sempre la mia esperienza, il sistema di conoscenze che in questo modo si ottiene è sempre, nonostante ogni intenzione in senso contrario, la mia personale, individuale costruzione del sapere. Come riesce, con tali presupposti, la scienza ad essere un sapere pubblico, controllabile e valido per tutti gli uomini? Per di più, ulteriori sviluppi della filosofia negano il valore di verità assoluta non solo alle proposizioni della scienza, ma anche alle proposizioni che si riferiscono al dato immediato dell'esperienza.

Infatti chiunque sperimentasse eventi che fossero in contrasto con il sapere oggettivato della scienza, potrebbe pretendere di negare non solo ogni sapere altrui, ma lo stesso sapere scientifico.
Tutto ciò non intende negare l'esistenza e la dignità della singola esperienza, tutt'altro, ma come base della scienza intersoggettiva è opportuno assumere le proposizioni che si riferiscono al dato immediato dell'esperienza.

L'opportunità di tale assunzione non è data dal fatto che queste proposizioni corrispondono all'esperienza, che è sempre soggettiva, ma dal fatto che tali proposizioni sono quelle che più di ogni altra raccolgono il consenso degli uomini e di coloro, gli scienziati, che tra gli uomini godono di un particolare credito come osservatori dell'esperienza.
Chi ci assicura che una qualsiasi proposizione del linguaggio che parla di dati immediati spazio-temporali dell'esperienza, corrisponda effettivamente a qualcosa che è stato osservato?

Come colmare il salto di rappresentazioni a cui è soggetta l'esperienza che procede dalla percezione alla concettualizzazione? Il linguaggio è per eccellenza ciò che deve essere interpretato, e che quindi non può mai garantire la verità assoluta delle interpretazioni che di esso vengono date dai singoli individui. L'esperienza, che presenta sempre fatti particolari e individuali, non può mostrare la verità di proposizioni universali e generali, come quelle che filosofia e scienza intendono enunciare.

La previsione epistemica ritiene di non poter essere smentita da alcun evento che nel mondo possa verificarsi, la pianificazione scientifico-tecnologica accetta invece questa possibilità e quindi ritiene di essere effettivamente smentita da certi eventi del mondo, e modifica o sostituisce quella parte di sé stessa che a suo avviso è stata smentita.

In sostanza la scienza accetta come possibilità che la natura possa improvvisamente e radicalmente sbarazzarsi di tutte le regolarità empiriche sinora rilevate intorno al suo comportamento.
La scienza e la tecnica non potrebbero funzionare se non si trovassero all'interno di un sistema altamente sviluppato e concentrato.

Soprattutto in rapporto all'incidenza sempre maggiore, nella vita dell'uomo, degli automatismi, della cibernetica, dei calcolatori, delle macchine pensanti e dell'ingegneria genetica, ci si rende conto oggi del pericolo che la libertà dell'uomo resti soffocata dalla pianificazione operata dall'apparato scientifico-tecnologico. L'apparato scientifico-tecnologico non è completamente neutrale ma è soggetto a pressioni di natura economica e pratica.

Inizialmente il denaro è un mezzo per entrare in possesso di merci e tale possesso e il correlativo consumo sono lo scopo del processo economico; in seguito il denaro diventa lo scopo di tale processo, cioè la produzione di merci diventa il mezzo per possedere quantità sempre maggiori di denaro.
L'esistenza dell'uomo tende a trasformarsi, sempre più decisamente, e proprio grazie all'apparato tecnico-scientifico, in un sistema globale di interdipendenze che avvicinano le regioni più lontane della Terra.

L'apparato tecnico-scientifico fagocita le principali risorse della Terra e le utilizza per il proprio scopo principale: aumentare sempre più la propria potenza sia distruttiva che costruttiva. In questo processo di crescita senza limiti, l'apparato tecnico-scientifico, distrugge inesorabilmente ogni ideologia. La storia ha finora documentato l'esperienza di tribù, culture, classi sociali e nazioni.
Con l'unificazione materiale del pianeta verificatasi in questo secolo e con il riconoscimento dell'interdipendenza di tutti coloro che lo abitano, sta ora per incominciare la storia dell'umanità intesa come un solo popolo.

Il lungo e lento incivilimento del carattere umano è stato uno sviluppo sporadico, ineguale e, come tutti ammettono, iniquo nei vantaggi materiali che ha conferito. E tuttavia, dotati di tutta la ricchezza della varietà genetica e culturale che si è sviluppata nel corso delle ere passate, gli abitanti della terra sono ora sfidati ad attingere al loro retaggio collettivo per assumersi, consapevolmente e sistematicamente, il compito di disegnare il proprio futuro.

I presupposti che informano la maggior parte dell'attuale pianificazione dello sviluppo sono essenzialmente materialistici. Vale a dire, lo scopo dello sviluppo è definito in termini di proficua promozione in tutte le società di quei mezzi per il conseguimento del benessere materiale che, attraverso tentativi ed errori, sono giunti a caratterizzare alcune regioni del mondo. In verità qualcosa sta cambiando nel discorso sullo sviluppo, per venire incontro alle diversità delle culture e dei sistemi politici e in risposta agli allarmanti pericoli creati dal degrado ambientale. Ma i presupposti materialistici di base restano sostanzialmente incontestati.

Quello che vale nella vita dell'individuo ha una controparte nella società umana. La specie umana è un complesso organico, l'elemento di punta del processo evolutivo.

Che la coscienza umana operi necessariamente attraverso un'infinita varietà di menti e di motivazioni individuali nulla toglie alla sua sostanziale unità. In verità, è proprio l'intrinseca diversità che distingue l'unità dall'omogeneità o uniformità. Quello che i popoli del mondo stanno sperimentando oggi è il loro conseguimento collettivo della maturità ed è in questa emergente maturità della razza che il principio dell'unità nella diversità trova piena espressione. Dai primi inizi del consolidamento della vita familiare, il processo dell'organizzazione sociale è successivamente passato dalle semplici strutture del clan e della tribù, alle molteplici forme delle società urbane, alla nascita degli stati nazionali e ciascuno di questi stadi ha dischiuso una messe di nuove opportunità per l'esercizio delle capacità umane.

Chiaramente, il progresso della razza non è avvenuto a spese dell'individualità umana.

Mentre l'organizzazione sociale cresceva, contemporaneamente anche l'ambito dell'espressione delle capacità latenti in ogni essere umano andava allargandosi. Dato che fra l'individuo e la società vi è un rapporto di reciprocità, la trasformazione che oggi si richiede deve verificarsi simultaneamente nella coscienza umana e nella struttura delle istituzioni sociali. E` nelle opportunità fornite da questo duplice processo di cambiamento che una strategia per lo sviluppo globale può trovare il suo scopo. In questo momento cruciale della storia, quello scopo dev'essere la creazione di fondamenta durature sulle quali possa a poco a poco prender forma una civiltà planetaria.

Conclusioni

Avvicinandoci verso la fine di questo breve saggio vediamo quali possono essere le conclusioni che è possibile raggiungere a partire da una visione dell'uomo isolato all'interno del proprio mondo ma collegato alla società tramite un fondamentale cordone ombelicale.

Il punto di partenza consiste nell'osservazione che ogni testa contiene un mondo a parte unico ed irripetibile.
Le concezioni che ogni uomo ha in mente sono il frutto di un percorso legato alla singola storia dell'individuo: esse sono assolutamente originali. L'uomo è però un essere sociale che partecipa attivamente alla vita della società globalmente intesa.
Nessuno ha la possibilità di verificare personalmente quanto altri gli propongono e quindi deve in una certa misura fidarsi di ciò che altri gli dicono di aver sperimentato.

In questo contesto la ricerca della verità si pone come obiettivo doppiamente problematico, da una parte la possibile fallacia della propria percezione e dall'altro la inverificabilità pratica delle informazioni che la società mette a disposizione ad ogni singolo individuo.
Il pensiero meccanico, che si delinea come una memoria associata a processi di elaborazione, è una utile immagine per descrivere ciò che di automatico esiste nel pensiero e nel comportamento umano.

Molti dei nostri processi cognitivi sono basato sul pensiero meccanico. Una delle sfide dei prossimi anni consiste nella verifica se il pensiero meccanico sarà in grado di affrontare la complessità della realtà.
Se riuscirà, nel contesto caotico del divenire, a produrre conoscenze che possano essere affidabili ed utili per il genere umano. Il procedere della conoscenza scientifica scuote alle fondamenta il modo comune di pensare e mette in dubbio le certezze della vita quotidiana.

E' estremamente utile osservare che le principali difficoltà cognitive che assillano il pensiero umano sono presenti inevitabilmente anche alla base di un pensiero più semplice riprodotto meccanicamente.

Il pensiero meccanico può sbagliare? Per come lo conosciamo ora il pensiero meccanico risulta essere completamente determinato.
Il teorema di Godel dimostra che il pensiero meccanico fintanto che utilizza processi completamente analitici non può essere completo.

Introducendo elementi come la complessità, la stocasticità, l'interconnessione nel pensiero meccanico si ottengono nuove possibilità che ne ampliano le caratteristiche a dismisura. L'effetto silenzio e l'effetto rumore presente nelle attuali applicazioni è ben noto; il sistema può non trovare la risposta oppure può rispondere in maniera sovrabbondante.

La risposta può non essere corretta quando le rappresentazioni delle informazioni non sono corrette, anche se i processi sono affidabili, non è detto che i risultati delle elaborazioni, quando intervengono processi di accumulazione, debbano essere corretti, ovvero corrispondenti alla realtà.

Un algoritmo automatico non può intenzionalmente modificare i dati su cui opera in maniera non predefinita, essendo un processo statico, cristallizzato, non può alterare la propria struttura o comportarsi in maniera diversa da quanto previsto nel proprio codice.

In questo senso il pensiero meccanico può essere ingannato, operando su dati incompleti o incerti, ma non può uscire dai binari stabiliti dalle proprie caratteristiche basate su algoritmi deterministici e causali.

Finito...beh, come vi è sembrato? Purtroppo non scrivo io ste cose;DDD

Nel saggio seguente ci sono degli allegri numerelli che corrispondono a immagini indispensabili per capire...

Le Reti Neurali

CARATTERISTICHE GENERALI
Le Reti Neurali nascono dall’idea di poter riprodurre alcune delle funzioni e capacità del cervello umano.

L’area di applicazione dominante delle Reti Neurali (RN) è il riconoscimento di pattern, pattern recognition, e l’obiettivo fondamentale di tale caratteristica è la classificazione: dato un input la rete è in grado di analizzarlo e di formulare un output che corrisponda ad una determinata e significativa categorizzazione.
Un esempio delle sue potenzialità è la possibilità di riconoscere volti, voci etc.

La classificazione della RN consiste nel decidere a quale delle categorie indicategli, un pattern di input si avvicina maggiormente in termini di distanza. In base al metodo di misurazione di tale distanza, i classificatori di pattern si dividono in due grandi categorie, numerici e non-numerici.
Le tecniche numeriche misurano le distanze in modo deterministico e statistico; tali misure possono essere considerate come misure effettuate in uno spazio geometrico dei patterns.
Le tecniche non-numeriche sono invece quelle legate a processi simbolici come i fuzzy sets.

STRUTTURA
La RN è strutturata in modo da essere un semplice modello della struttura e delle funzionalità del cervello umano.
Una RN è costituita da un determinato numero di neuroni e da connessioni tra essi che rappresentano le connessioni sinottiche tra i neuroni biologici. La funzione di un neurone biologico è quella di sommare i suoi input e produrre un output qualora tale somma sia maggiore di un dato valore di soglia.
Tali output vengono poi trasmessi a successivi neuroni attraverso le giunzioni sinottiche; alcune di esse sono buone giunzioni per cui il segnale trasmesso è alto, mentre altre sono cattive giunzioni per cui il segnale trasmesso risulta più basso.
L’efficienza delle giunzioni viene modellata considerando una fattore moltiplicativo (peso) per ciascun input del neurone: una buona sinapsi avrà un peso maggiore di quello della sinapsi cattiva. In linea di principio, in una RN, ogni unità può essere connessa con qualunque altra unità.

Nella RN, quindi, un neurone calcola la somma pesata I, degli input xi, (vedi Eq.1) e la confronta con un valore di soglia, se la somma risulta maggiore di tale soglia il neurone "si accende" e trasmette un output.

dove wi rappresenta il peso dell’ i-esimo neurone.
Un modo alternativo e maggiormente usato per raggiungere il medesimo effetto è quello di considerare la soglia come un ulteriore valore di input fissato sempre pari a 1:RN

L’output di un neurone è dato dalla trasformazione dell’input I, cioè della somma pesata, tramite una funzione detta di attivazione. Analogamente quindi, ai neuroni biologi, la funzione di attivazione ha due principali caratteristiche: deve tenere conto della soglia e non deve mai superare un livello di saturazione.
La funzione può essere, ad esempio, a gradino:

o una funzione continua differenziabile detta logistica o sigmoide, Eq. 4, nel caso in cui la soglia sia considerata come un ulteriore input pari a 1.

E’ importante sottolineare che il modo con cui una RN risponde ad un pattern dipende interamente dai pesi delle connessioni.

APPRENDIMENTO
Il principio guida che permette alla rete di apprendere è quello di lasciare che la rete impari dai suoi errori.
Le reti hanno, inizialmente, dei pesi scelti a caso (in particolare valori normalizzati, ovvero compresi fra 0 e 1 o tra -0.5 e +0.5); a questo punto esistono diversi metodi con cui le reti modificano automaticamente questi pesi fino ad assegnare loro quei valori che consentono di rispondere nel modo desiderato ad una certa stimolazione esterna.
Tutti i metodi di apprendimento si dividono in due classi: metodo supervisionato e non-supervisionato. Quello maggiormente considerato è quello supervisionato in cui esiste una specie di "insegnante" esterno che di volta in volta dice alla rete quale è la prestazione desiderata.
La rete si modifica in conseguenza a tale insegnamento cosicché, dopo un certo numero di volte (dell’ordine delle migliaia) che le è stato detto quale è l’output appropriato per un certo input, diventa capace di produrre da sola l’output corretto per ogni input.
Un esempio di apprendimento supervisionato è quello della back-propagation (BP), cioè della propagazione all’indietro dell’errore: la rete calcola, per ogni unità di output, l’errore cioè la differenza tra lo stato di attivazione prodotto dalla rete e quello stabilito nell’input di insegnamento; questo errore serve a modificare i pesi delle connessioni tra i neuroni.

Nei casi di apprendimento non-supervisionato la rete impara scoprendo regolarità negli stimoli senza che nessuno le dica dall’esterno quali sono queste regolarità. Così accade nelle reti che sviluppano "mappe di tratti" (feature maps) di Kohonen.

Le reti non danno risultati completamente corretti o completamente sbagliati, ma solo approssimativamente corretti o sbagliati (non 1 o 0 ma 0.96 o 0.03). Inoltre, se una rete ha imparato, ad esempio, a dare B in risposta ad A, quando le si presenta uno stimolo A’ che sia simile ad A, risponde automaticamente e spontaneamente in modo sensato: o dà la stessa risposta data per A, cioè B, o risponde con B’, cioè dà una risposta simile a quella data per A.
Questa capacità di estrapolare, di rispondere sensatamente al nuovo, è una delle più importanti proprietà delle RN, e uno dei loro principali vantaggi rispetto ai sistemi simbolici tradizionali.

Le principali RN utilizzate oggi, differenziate per struttura e quindi per funzionalità e scopo, sono: Multilayer Perceptron con Back Propagation come metodo di apprendimento, Reti di Hopfield e Reti di Kohonen.

THE MULTILAYER PERCEPTRON E BACK PROPAGATION
Il Perceptron è stato la prima RN utilizzata ed era costituita da un singolo strato di neuroni che riceveva un input e calcolava direttamente l’output.
In questo modo la rete era limitata nel calcolo di una singola retta, nello spazio geometrico dei pattern, di separazione tra le classi senza essere quindi in grado di classificare problemi complessi.
Per poter superare il limite di separabilità lineare delle classi mantenendo intatta la capacità di apprendere, sono state eseguite alcune variazioni strutturali aggiungendo uno o più strati di neuroni in modo che ogni neurone di ciascuno strato riceva come input l’output dei neuroni dello strato precedente e che l’output di rete sia quello calcolato dall’ultimo strato.
La rete così ottenuta viene chiamata Multilayer Perceptron.

I neuroni (o unità) che costituiscono questo tipo di reti, quindi, sono organizzati in strati, layer: uno strato di input, uno di output e un certo numero di strati intermedi tra input e output detti nascosti, hidden.
In tali reti la funzione di attivazione non è a gradino ma è la funzione sigmoide. Le unità dello strato di input hanno il solo compito di trasmettere i valori di input allo strato successivo calcolando solo la somma pesata degli input.

Il fatto di utilizzare la funzione sigmoide per calcolare l’output di una rete piuttosto che una funzione a gradino permette di suddividere la spazio dei pattern con linee curve piuttosto che semplici rette in modo da classificare oggetti complessi.

Per visualizzare come funziona tale rete chiamiamo Tpj l’output corretto, o target, per il pattern p e il neurone di output j, Opj l’output calcolato dal j-esimo neurone per il medesimo pattern p e wij il peso legato alla connessione tra il neurone i e il neurone j

L’algoritmo di apprendimento della rete è il seguente:

1) Inizialmente si pongono i valori dei pesi casuali compresi fra [0,1] o [-0.5,0.5] in modo che siano piccoli e normalizzati.

2) Si presenta un pattern p di input alla rete: xp = (x0, x1, x2, ..., xn-1) con x0=1 e un vettore costituito dai valori di output corretti Tp = (T0,T 1, T2, ..., Tm-1). In questo modo la rete sarà costituita da (n-1) neuroni di input e (m-1) neuroni di output.

3) Per ogni layer si calcola la somma pesata degli input e il suo valore di attivazione, ovvero l’output dato dall’equazione (4) con I dato dalla (2).

Dopo aver eseguito l’ultimo punto per tutti gli strati, si devono modificare i pesi in modo che l’output della rete, cioè l’output dell’ultimo strato di neuroni, si avvicini sempre più a quello desiderato. Per questo viene definita una funzione errore Ep proporzionale al quadrato della differenza tra output e target per tutti i neuroni di output:

A questo punto si applica la Back Propagation ovvero di variano i pesi in modo che l’errore Ep tenda a zero partendo dall’ultimo strato verso il primo (ecco il perché della propagazione all’indietro).
Si definisce, per il pattern corrente p, una variazione D wij del peso wij tra il neurone i e quello j data da:

dove a è il coefficiente di apprendimento (learning rate), è il momento e p-1wij è la variazione del medesimo peso calcolata al pattern precedente.
I nuovi pesi saranno quindi dati da:

La variazione dei pesi viene calcolata a partire dallo strato di neuroni di output e a ritroso verso il primo strato nascosto. Le derivate possono essere calcolate:

dove Ai è il valore del’i-esimo neurone dello strato che si sta considerando mentre j è:

se si sta considerando lo strato di output, mentre per tutti gli altri strati intermedi è:

dove le somme sono estese a tutti i neuroni dello strato successivo (considerando l’ordine da input ad output) a quello che si sta considerando.

Per far apprendere una rete è infatti necessario mostrarle un certo numero di volte, circa 1000, un determinato numero di diversi pattern per ognuno dei quali verranno modificati i pesi in modo da diminuire l’errore e avvicinare i valori di output al target.
Tale procedimento viene eseguito un certo numero di volte fino a quando l’errore risulta minore ad un certo valore prefissato o non diminuisce ulteriormente. A questo punto la rete ha appreso, i pesi sono fissati ed è pronta per classificare un nuovo input di cui non si conosce il target.

I parametri e vengono scelti dall’utente con valori compresi fra 0 e 1 (o meglio tra 0.2 e 0.8 in modo che non siano troppo vicini agli estremi dell’intervallo): i valori fissati sono caratteristici della rete. In particolare a è legata alla convergenza della rete, maggiore è il suo valore e maggiore è la velocità di convergenza della rete; aumentando però tale convergenza è possibile che la rete converga ad un minimo dell’errore non assoluto ma locale (minimi locali) a cui non corrisponde un output corretto.
Per evitare questo comportamento si può abbassare il valore di per rallentare la convergenza oppure, quando si considerano casi non reali, si può aggiungere rumore ai pattern di input o, come nel nostro caso, si aggiunge il termine momento in modo da non dover rallentare la convergenza.
Il termine legato a permette di produrre grandi variazioni dei pesi per poter "saltare" i minimi locali e piccole variazioni quando i cambiamenti sono piccoli (cioè quando p-1 è piccolo).

Problemi diversi, più o meno complessi, vengono risolti da diverse reti neurali caratterizzate da un diverso numero di neuroni nel hidden layer e da determinati valori di e.
In linea generale man mano che il problema si complica dovrebbe essere necessario aumentare il numero di strati intermedi, ma per il teorema di Kolmogorov è sufficiente aumentare solo il numero dei neuroni mantenendo un unico strato intermedio.
Infine, poiché l’apprendimento di queste reti consiste nella modificazione dei pesi, è evidente che tutto il decorso dell’apprendimento e il suo risultato finale varieranno da rete a rete.
Quindi se si ripete lo stesso esperimento su reti diverse, cioè aventi assegnazione iniziale di pesi differenti (diverse scelta casuale dei pesi), non si possono aspettare risultati identici ma soltanto risultati simili.

Il metodo BP di apprendimento viene anche chiamato gradiente discendente in quanto le variazioni vengono eseguite verso il minimo della funzione errore.

Generalizzazione della RN
Una delle maggiori caratteristiche delle RN è la loro abilità a generalizzare ovvero a classificare con successo pattern che non sono stati precedentemente mostrati (cioè mostrati durante l’apprendimento).

Un vantaggio della rete a multi strati è quello di poter classificare input rumorosi: ad essi verranno associate le classi relative all’input senza rumore. Questa abilità permette di applicare con successo queste reti a problemi reali, e quindi rumorosi, con risultati migliori rispetto a quelli ottenuti con altri metodi di riconoscimento di pattern o sistemi esperti.

Nel caso in cui l’input sia diverso da quelli già classificati dalla rete nel ciclo di apprendimento, l’output sarà meno preciso ed in particolare si posso considerare due casi. Se il pattern di input è posto tra due pattern già visti; la rete lo classifica come il pattern in esso dominante.
Se invece non è simile a nessun pattern già visto, la classificazione avviene con un errore maggiore (se si ottiene un errore del 10% con i pattern già visti dalla rete, si può ottenere un errore di circa il 13-20% con pattern non ancora classificati).

RETI DI HOPFIELD
La funzione principale delle Reti di Hopfield è quella di riconoscere pattern molto rumorosi come pattern che sono stati "immagazzinati nella sua memoria" cioè già classificati: ad un pattern rumoroso viene associato in output un pattern perfetto.

La Rete di Hopfield è costituita da neuroni non suddivisi in strati, ognuno di essi connesso a tutti gli altri (rete fully-connected).
I pesi delle connessioni tra i neuroni sono simmetrici:
il peso della connessione tra neurone i e neurone j, wij, è uguale al peso della connessione nell’altra direzione tra il neurone j e il neurone i, wij = wji.
Ciascun neurone ha una soglia interna e la funzione di attivazione per calcolare l’output dalla somma pesata dell’input è a gradino (Eq. (3)).
La rete può avere solo due stati di input: binario (0,1) o bipolare (-1,+1).

Gli input vengono mostrati a tutti i neuroni della rete contemporaneamente; a questo punto la rete viene lasciata da sola per il ciclo di apprendimento fino alla convergenza ottenuta quando i valori dei neuroni non cambiano più. Tali valori ultimi rappresentano l’output della rete. Poiché tutti i neuroni sono connessi a tutti, il valore di un neurone influenza il valore di tutti gli altri; man mano che la rete passa attraverso stadi intermedi cerca di raggiungere un compromesso tra tutti i valori dei neuroni, e lo stadio finale è dato dal miglior compromesso che la rete possa trovare.
Nel ciclo di apprendimento ogni output di un neurone è un nuovo input per lo stesso neurone che produrrà un nuovo output e così via.

Supponiamo di dover immagazzinare nella rete un cerco numero M di pattern, indichiamo con xi l’input all’i-esimo neurone corrispondente all’s-esimo pattern e con wij il peso dal i-esimo al j-esimo neurone.
L’algoritmo di apprendimento è il seguente:
1) Inizialmente si assegnano i pesi delle connessioni tra i neuroni:

dove i valori di x possono essere solo +1 e -1 oppure solo 0 e 1.

2) Assegnare ai neuroni i valori di input di un pattern sconosciuto e calcolare i relativi output utilizzando una funzione a gradino dopo aver assegnato una soglia per ciascun neurone.
Indichiamo con Ti il valore di soglia per l’i-esimo neurone:

dove N è il numero di neuroni. L’equazione (9) vale nel caso in cui si stia considerando solo valori +1 e -1 altrimenti l’output di ciascun neurone potrà assumere valori rispettivamente pari a 1 e 0.

3) Si ripete l’equazione (9), aggiornando i valori di input xi con i nuovi valori f(xi) di output, fino a quando questi ultimi non variano più.

E’ possibile definire un energia E della rete di Hopfield nel modo seguente:

dove le somme sono estese a tutti i neuroni che costituiscono la rete e xi sono gli output del i-esimo neurone e che costituiranno i successivi input dei medesimi neuroni. I pesi della rete contengono le informazioni di tutti i pattern (vedi Eq. 8) e quindi tutti i pattern sono inclusi nell’energia così definita.

Qualora un neurone subisca un incremento di attivazione dxi l’energia varierà della quantità:

che è nulla o negativa. Infatti, qualora xi passi dal valore -1 al valore +1 (o dal valore 0 al valore 1), sarà xi > 0 e dxi > 0, ed analogamente per gli altri casi possibili. Dunque l’energia E non può che decrescere. Aggiornando gli output sequenzialmente secondo la relazione (9) la rete, dopo un certo numero di iterazioni, si stabilizza nello stato di minima energia.

Quindi l’energia, che rappresenta tutti i pattern considerati, è una funzione con minimi in corrispondenza dei pattern immagazzinati nella rete.
Un pattern sconosciuto rappresenta un particolare punto sull’iper-superficie dell’energia, e, man mano che la rete calcola i valori di output verso lo stato finale, il punto si muove sulla iper-superficie verso un punto di minimo: questa zona di attrazione rappresenta lo stato stabile della rete, ovvero la rete è stata in grado di associare ad un pattern sconosciuto (un punto nello spazio dell’energia) una pattern già visto dalla rete (cioè un punto di minimo dell’energia).

Eventuali errori nella ricostruzione di un pattern, cioè quando vengono associati a pattern sconosciuti pattern in output sbagliati, possono comparire quando sono stati immagazzinati nella rete più di 0.5N con N numero di neuroni della rete. Questi pattern sbagliati sono comunque stati stabili di output della rete a cui però non corrisponde nessun pattern immagazzinato; c’è stata interferenza e sovrapposizione tra i pattern immagazzinati da formare uno stato con energia minima locale (come per le reti con back propagation) che la rete considera come soluzione accettabile. Questi stati vengono chiamati stati metastabili.

RETI DI KOHONEN
Le Reti di Kohonen permettono di classificare oggetti senza la supervisione esterna. Nascono dallo studio della topologia della corteccia del cervello umano. Queste reti tengono conto non solo delle connessioni sinottiche tra neuroni ma anche della influenza che può avere un neurone sul vicino. E’ stato osservato che, nel caso biologico, i neuroni che sono fisicamente vicini a neuroni attivi hanno i legami più forti mentre quelli ad una particolare distanza hanno legami inibitori. A questa caratteristica Kohonen attribuisce uno sviluppo nella capacità di realizzare delle mappe topologiche localizzate nel cervello. Questa caratteristica è stata modellata da Kohonen restringendo la variazione dei pesi ai neuroni vicini ad un neurone scelto.

Una Rete di Kohonen è costituita da una serie di neuroni di input che, come per le reti a multi strati, servono solo a calcolare la somma pesata di tutti gli input e da un singolo strato bidimensionale di neuroni, sono cioè organizzati su una griglia posta su un piano; tali neuroni calcolano l’output della rete. Ciascun neurone di input è connesso a tutti i neuroni della griglia.
L’apprendimento è legato alle interconnessioni laterali tra neuroni vicini. L’algoritmo di apprendimento di questo tipo di RN è il seguente:

1) Si definiscono con wij(t) (0 i n-1 dove n è il numero di input) il peso tra il neurone i-esimo di input e il neurone j-esimo della griglia al tempo t. Con "tempo" si indica il passaggio del pattern di apprendimento). I valori dei pesi vengono inizialmente posti casualmente tra 0 e 1. Si pone come valore di Nj(0) il maggiore possibile (Nj() dovrebbe essere il numero di neuroni vicini al j-esimo neurone).

2) Si presenta un input: x0(t), x1(t), x2(t),...,xn-1(t) dove xi(t) è l’i-esimo input.

3) Si calcolano le distanze dj tra l’input e ciascun neurone di output j:

4) Si seleziona il neurone a cui corrisponde la distanza minima. Indichiamo con j* tale neurone.

5) Si modificano i pesi dal neurone di input e il neurone j* e tutti i suoi vicini definiti all’interno della superficie definita da Nj*(t).
I nuovi pesi sono:

Il termine (t) è la funzione guadagno (o velocità di adattazione) (0 (t) 1) che decresce nel tempo in modo da rallentare di volta in volta l’adattamento dei pesi.
Anche le dimensioni di Nj*(t) decrescono nel tempo in modo da individuare una regione di neuroni sulla griglia.

6) Si ripete tutto a partire dal punto 2).

Si osserva come l’algoritmo di apprendimento di questa rete è molto più semplice di quello delle reti precedenti in cui è stato necessario calcolare una derivata; nel caso di Kohonen si confronta semplicemente un pattern di input e il vettore dei pesi (vedi Eq.15). Il neurone con il vettore dei pesi più vicino al pattern di input viene selezionato (j*); questo nodo "claims" the input vector e modifica il suo vettore dei pesi in modo da allinearlo a quello degli input x cioè in modo da diminuire dj.
Si può inoltre osservare che vengono modificati anche i vettori dei pesi dei neuroni vicini a j*; il motivo di ciò è che la rete sta cercando di creare regioni costituite da un ampio set di valori attorno all’input con cui apprende (cioè non fa corrispondere un solo valore per un input ma un set di valori), di conseguenza, i vettori che sono spazialmente vicini ai valori di training saranno comunque classificati correttamente anche se la rete non li ha mai visti.
Questo dimostra le proprietà di generalizzare della rete.

Consideriamo ora come la rete apprende cioè come vengono variati i pesi. La funzione guadagno è una funzione decrescente che inizialmente viene mantenuta alta (> 0.5) in modo da modificare velocemente i pesi verso una prima mappatura approssimativa.
In seguito vengono eseguite delle mappature fini avvicinando i vettori dei pesi a quelli di input, per eseguire queste variazioni fini si riduce sempre più.
Kohonen suggerisce un guadagno che decresce linearmente con il numero dei passaggi. Il processo di apprendimento dal punto 2) al 6), deve essere eseguito dalle 100 alle 1000 volte circa. In questa rete le somiglianze tra le classi vengono misurate con la distanza euclidea.

La regione dei vicini può essere scelta essere un quadrato, un cerchio o un esagono. Il valore di Nj* (cioè il numero di vicini al neurone prescelto) deve essere scelto il maggiore possibile all’inizio e decrescere anch’esso lentamente all’aumentare dei cicli di apprendimento.